【題目】如圖所示，一個豎直固定的光滑長直金屬導(dǎo)軌，間距為L，上端與一個阻值為R的電阻連接，下端斷開。導(dǎo)軌上水平放置一個質(zhì)量為m、阻值為r的金屬棒，金屬導(dǎo)軌的長度為L，導(dǎo)軌之間存在垂直于導(dǎo)軌平面向外磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。現(xiàn)閉合開關(guān)K，讓導(dǎo)體棒從靜止開始沿導(dǎo)軌自由下落，下落過程導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌良好接觸，重力加速度為g，求：

（1）導(dǎo)體棒下滑能夠達到的最大速度；

（2）從導(dǎo)體棒開始下落到速度最大的過程中，若R上產(chǎn)生的熱量為Q，則電阻R上流過的電量為多少？

【答案】(1) (2)

【解析】（1）由題意可得導(dǎo)體棒由靜止開始下落，當(dāng)導(dǎo)體棒速度最大時所受合力為零，設(shè)此時導(dǎo)體棒電流為，速度為，根據(jù)平衡條件得：

此時導(dǎo)體棒兩端的感應(yīng)電動勢為

此時導(dǎo)體棒中的電流強度為

解得：④

（2）導(dǎo)體棒開始下落到導(dǎo)體棒速度最大的過程中，設(shè)導(dǎo)體棒下降的高度是，經(jīng)歷的時間為

由題意可得：R上產(chǎn)生的熱量

導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量為

所以導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量為

由能量守恒有

流過R的電荷量為

流過導(dǎo)體棒的平均電流為

平均感應(yīng)電動勢為

導(dǎo)體棒下降h高度，磁通量的變化量為

解得：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】波源S在t=0時刻從平衡位置開始向上振動，形成向左、右兩側(cè)傳播的簡諧橫波。S、a、b、c、和a'、b'、c'是沿波傳播方向上的間距為2m的6個質(zhì)點，t=0時刻各質(zhì)點均處于平衡位置，如圖所示。已知波的傳播速度為4m／s，當(dāng)t=0.25s時波源S第一次達最高點，則下列正確的是 _____

A．t=5.25s時質(zhì)點b'處于波谷

B．t=1.35s時質(zhì)點a的速度正在增大

C．波傳到c點時，質(zhì)點c開始向上振動

D．任意時刻質(zhì)點a與質(zhì)點a'振動狀態(tài)完全相同

E．若接收器向距它20m的波源S勻速遠離，接收器接收到的頻率將大于1Hz

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示(俯視)，MN和PQ是兩根固定在同一水平面上的足夠長且電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌。兩導(dǎo)軌間距為L＝0.2 m，其間有一個方向垂直水平面豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B1＝5.0 T。導(dǎo)軌上NQ之間接一電阻R1＝0.40 Ω，阻值為R2＝0.10 Ω的金屬桿垂直導(dǎo)軌放置并與導(dǎo)軌始終保持良好接觸。兩導(dǎo)軌右端通過金屬導(dǎo)線分別與電容器C的兩極板相連。電容器C緊靠準(zhǔn)直裝置b，b緊挨著帶小孔a(只能容一個粒子通過)的固定絕緣彈性圓筒，圓筒壁光滑，筒內(nèi)有垂直水平面豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B2，O是圓筒的圓心，圓筒的內(nèi)半徑r＝0.40 m。

(1)用一個方向平行于MN水平向左且功率恒定為P＝80 W的外力F拉金屬桿，使桿從靜止開始向左運動。已知桿受到的摩擦阻力大小恒為Ff＝6 N，求：當(dāng)金屬桿最終勻速運動時桿的速度大小及電阻R1消耗的電功率？

(2)當(dāng)金屬桿處于(1)問中的勻速運動狀態(tài)時，電容器C內(nèi)緊靠極板的D處的一個帶正電的粒子經(jīng)C加速、b準(zhǔn)直后從a孔垂直磁場B2并正對著圓心O進入筒中，該帶電粒子與圓筒壁碰撞四次恰好又從小孔a射出圓筒。已知該帶電粒子每次與筒壁發(fā)生碰撞時電荷量和能量都不損失，不計粒子的初速度、重力和空氣阻力，粒子的比荷q/m＝5×107 C/kg，則磁感應(yīng)強度B2多大(結(jié)果用含有正切形式的三角函數(shù)式表達)?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一直立氣缸通過底部的水平細管與一個上端開口的豎直管相連，氣缸的橫截面面積=30cm.豎直管的橫截面面職為=10cm，該裝置的底部盛有水銀，氣缸內(nèi)封閉有一定量的氣體。當(dāng)氣缸內(nèi)氣體的溫度為=300K時，氣缸內(nèi)氣柱的長度為=20cm，豎直管內(nèi)的水銀面比氣缸內(nèi)的水銀面低h=16cm.現(xiàn)緩慢升高氣缸內(nèi)氣體的溫度，當(dāng)溫度升高到=456K時，豎直管內(nèi)的水銀面與氣缸內(nèi)的水銀面相平，求：

①氣缸內(nèi)水銀面下降的高度；

②氣缸內(nèi)氣體的溫度為時，氣體的壓強。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為某研究性學(xué)習(xí)小組在做“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置圖，讓重錘連接紙帶一起由靜止下落，打點計時器在紙帶上打出一系列的點，通過測量和計算來驗證機械能是否守恒。

（1）關(guān)于實驗操作和數(shù)據(jù)處理，下落說法正確的是

A．實驗中必須要用天平測出重錘的質(zhì)量

B．實驗中重錘下落的加速度一定小于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>

C．實驗中需要用秒表來測量重錘下落所用時間t，并用來計算下落高度h；

D．實驗中用刻度尺測量出重錘下落的高度h，并用來計算瞬時速度v

（2）實驗中由于各種阻力的影響，使重錘獲得的動能_______（選填“>”“<”或“=”）它減小的重力勢能。

（3）以為縱軸，h為橫軸，依據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪出-h的圖像，如果圖像是一條過坐標(biāo)原點的傾斜直線且直線的斜率為_______時，可以驗證重錘下落過程機械能守恒。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某科技小組在實驗室中研究遠距離輸電．由于輸電線太長，他將每50 米導(dǎo)線卷成一卷，共卷成8卷來代替輸電線路．第一次直接將輸電線與實驗電源及用電器相連，測得輸電線上的輸電電流和損失的功率為I1、P1，；第二次采用如下圖所示的電路輸電，其中理想變壓器 T1與電源相連，其原、副線圈的匝數(shù)比為 n1∶n2，理想變壓器 T2與用電器相連，測得輸電線上的輸電電流和損失的功率為I2、P2．下列說法中正確的是（ ）

A. 第二次實驗時因為多接了兩個變壓器，所以P2＞P1

B. 通過該實驗可以證明，提高輸電電流能減小遠距離輸電的能量損失

C. 若輸送功率一定，則I2∶I1=n1∶n2

D. 若輸送功率一定，則P2∶P1=n22∶n12

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是______。

A．由紅光和綠光組成的一細光束從水中射向空氣，在不斷增大入射角時水面上首

先消失的是綠光

B．光的雙縫干涉實驗中，在光屏上的某一位置會時而出現(xiàn)明條紋時而出現(xiàn)暗條紋

C．均勻變化的磁場產(chǎn)生均勻變化的電場向外傳播就形成了電磁波

D．橫波和縱波均能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象

E．電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為測定待測電阻Rx的阻值(約為9000Ω)，實驗室提供如下器材：

電池組E：電動勢3 V，內(nèi)阻不計；

電壓表V：量程6.0V，內(nèi)阻很大；

電流表A1：量程0～15 mA，內(nèi)阻約為100 Ω；

電流表A2：量程0～300 μA，內(nèi)阻為1 000 Ω；

滑動變阻器R1：阻值范圍0～20 Ω，額定電流2 A；

定值電阻R2：阻值為2000Ω，額定電流10 mA；

定值電阻R3：阻值為200 Ω，額定電流0.1 A；

開關(guān)S、導(dǎo)線若干．

（1）為了準(zhǔn)確地測量Rx的阻值，某同學(xué)已經(jīng)設(shè)計出了大致的電路，但電表和電阻代號還未填入，請你幫他將正確的電表代號填入_________ 內(nèi)，并將正確的電阻代號填在對應(yīng)電阻的下方：

(2) 調(diào)節(jié)滑動變阻器R1，兩表的示數(shù)如圖乙所示，可讀出電流表A1的示數(shù)是________mA，電流表A2的示數(shù)是________μA，則待測電阻Rx的阻值是

________×103Ω(計算結(jié)果保留一位小數(shù))．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長為L的輕繩一端系于O點，另一端系一小球，在O點正下方P點有一釘子。現(xiàn)將小球拉至A點由靜止釋放，小球擺至最低點B后繼續(xù)向右擺至最高點C。整個過程中，小球擺角始終小于5°。下列說法正確的是________.

A.小球在C點時回復(fù)力最大

B.小球在B點時合力為零

C.小球從A擺至B點時合力突然變大

D.小球從A點擺至B點的時間等于從B點擺至C點的時間

E.若將釘子的位置上移，則小球從A點擺至C點的時間變長

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同步練習(xí)冊答案