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如圖所示，兩根平行金屬導軌固定在水平桌面上，每根導軌每米的電阻為r0=0.10Ω/m，導軌的端點P、Q用電阻可以忽略的導線相連，兩導軌間的距離l=0.20m。有隨時間變化的勻強磁場垂直于桌面，已知磁感應強度B與時間t的關系為B=kt，比例系數(shù)k=0.020T/s。一電阻不計的金屬桿可在導軌上無摩擦低滑動，在滑動過程中保持與導軌垂直。在t=0時刻，金屬桿緊靠在P、Q端，在外力作用下，桿以恒定的加速度從靜止開始向導軌的另一端滑動，求在t=6.0s時金屬桿所受的安培力。
解：以a表示金屬桿的加速度，在t時刻，金屬桿與初始位置的距離為　L＝此時桿的速度　 v=at這時，桿與導軌構成的回路的面積　　S＝Ll回路中的感應電動勢　　E＝S＋Blv而　B＝kt　　＝＝k回路中的總電阻　　R＝2Lr0 回路中的感應電流i=，作用于金屬桿的安培力F＝Bli解得　F＝　　　代入數(shù)據(jù)得F＝1.44×10－3N。
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：021

如圖所示, MN、PQ為兩根足夠長的光滑金屬導軌平行且水平放置, ab、cd兩根金 屬棒平行放置在導軌上, 導軌處在足夠大的勻強磁場中, 磁感線方向豎直向上. 若給cd棒一個水平向右沖力, cd棒向右以速度v運動, 在后來的運動中關于ab棒 的運動狀態(tài)和cd棒的運動狀態(tài), 正確的說法是

[　　]

A. ab棒將向左做加速運動

B. cd棒將向右做加速運動

C. ab棒向右做加速運動, 直到ab與cd速度相等為止　　  

D. cd棒做減速運動, 直到cd與ab速度相等為止

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，間距為L的兩根平行金屬導軌彎成“L ”形，豎直導軌面與水平導軌面 均足夠長，整個裝置處于豎直向上大小為B的勻強磁場中。質量均為m、阻值均為R的導 體棒ab、cd均垂直于導軌放置，兩導體棒與導軌間動摩擦因數(shù)均為u;當導體棒cd在水平 恒力作用下以速度v0沿水平導軌向右勻速運動時，釋放導體棒ab，它在豎直導軌上勻加速下滑。(導體棒ab、cd與導軌間接觸良好且接觸點及金 屬導軌的電阻不計;已知重力加速度為g)求：

(1)    導體棒cd向右勻速運動時，電路中的電流 大小；

(2)    導體棒ab勻加速下滑的加速度大小；

(3)    若在某時刻,將導體棒cd所受水平恒力撤 去，經過一段時間，導體棒cd靜止，此過程流經導體棒cd的電荷量為q，則這一段時間內導體棒cd產生的焦耳熱為多少。

 

 

 

 

 

 

 

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一根質量為的金屬棒水平放置在兩根豎直的光滑平行金屬導軌上，并始終與導軌保持良好接觸，導軌間距為L，導軌下端接一阻值為的電阻，其余電阻不計。在空間內有垂直于導軌平面的磁場，磁感應強度大小只隨豎直方向變化，變化規(guī)律，為大于零的常數(shù)。質量為的物體靜止在傾角θ=30°的光滑斜面上，并通過輕質光滑定滑輪和絕緣細繩與金屬相連接。當金屬棒沿軸方向從位置由靜止開始向上運動時，加速度恰好為0。不計空氣阻力，斜面和磁場區(qū)域足夠大，重力加速度為。求：

   （1）金屬棒上升時的速度；

   （2）金屬棒上升的過程中，電阻R上產生的熱量；

   （3）金屬棒上升的過程中，通過金屬棒橫截面的電量。

 

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

 選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡上把所選題目對應字母后的方框涂滿涂黑．如都作答，則按A、B兩小題評分．)

A．(選修模塊3-3)(12分)

(1) (4分)下列說法中正確的是              

A．當兩個分子間的距離為r0(平衡位置)時，分子力為零，分子勢能最小

B．擴散現(xiàn)象和布朗運動的劇烈程度都與溫度有關，所以擴散現(xiàn)象和布朗運動也叫做熱運動

C．第二類永動機不違反能量守恒定律，但違反了熱力學第二定律

D．自然界中與熱現(xiàn)象有關的自發(fā)的能量轉化過程具有方向性，雖然總能量守恒，但能量品質在退化

（2）(4分)如圖所示，在開口向上的豎直放置圓筒形容器內用質量為m活塞密封一部分氣體，活塞與容器壁間能無摩擦滑動，大氣壓恒為p0，容器的橫截面積為S，密封氣體的壓強是　　   ，當氣體從外界吸收熱量Q后，活塞緩慢上升d后再次平衡，在此過程中密閉氣體的內能增加      。

（3）晶須是一種發(fā)展中的高強度材料，它是一些非常細的完整的絲狀(橫截面為圓形)晶體．現(xiàn)有一根鐵(Fe)晶，直徑為d，能承受的最大拉力為F．試求剛要拉斷時原子間的作用力f．(已知鐵的密度ρ，鐵的摩爾質量M，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，忽略鐵分子間的空隙)

 

B．(選修模塊3-4)(12分)

（l）(4分)下列有關光現(xiàn)象的說法中正確的是              

 A．同種介質中，光波長越短，傳播速度越快

 B．薄膜干涉條紋可以看著是等厚線

 C．眼睛直接觀察全息照片可以看到立體圖象

D．宇航員駕駛一艘接近光速的宇宙飛船飛行時，他不能感知自身質量的增大

(2)（4分）沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時的波形如圖所示，P、Q兩個質點的平衡位置分別位于x=3.5m和x=6.5m處。在t1=0.5s時，質點P此后恰好第二次處于波峰位置；則t2=       s時，質點Q此后第二次在平衡位置且向上運動；當t3=0.9s時，質點P的位移為__    ____cm。

（3）(4分) 如圖所示，透明介質球球心位于O，半徑為R，光線DC平行于直徑AOB射到介質的C點，DC與AB的距離H=R/2，若DC光線進入介質球后經一次反射再次回到介質球的界面時，從球內折射出的光線與入射光線平行，求介質的折射率。

 

C．(選修模塊3-5)(12分)

（1）（4分）下列說法正確的是              

A．任何一種金屬都存在一個“最大波長”，入射光波長小于這個波長，才能產生光電效應

B．氫原子輻射出一個光子后能量減小，核外電子的運動加速度減小

C．用電子流工作的顯微鏡比用相同速度的質子流工作的顯微鏡分辨率低

D．核力的飽和性決定了原子核太大，那一定是不穩(wěn)定的

（2）（4分）質量為m1的鋰核()俘獲一個質量為m2的質子后衰變?yōu)閮蓚�粒子，粒子質量為m3，已知光在真空中速度為c.

①寫出核反應方程                            。

②該過程中釋放的核能為ΔE =                      

 (3) （4分）在粒子散射實驗中，質量為m的粒子以初動能E0與質量M的金核發(fā)生對心碰撞。若金核初時靜止且自由，求粒子與金核間距離最近時電勢能。

 

 

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科目：高中物理 來源：江蘇省2010屆三校四模聯(lián)考 題型：實驗題

 選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡上把所選題目對應字母后的方框涂滿涂黑．如都作答，則按A、B兩小題評分．)

A．(選修模塊3-3)(12分)

(1) (4分)下列說法中正確的是              

A．當兩個分子間的距離為r0(平衡位置)時，分子力為零，分子勢能最小

B．擴散現(xiàn)象和布朗運動的劇烈程度都與溫度有關，所以擴散現(xiàn)象和布朗運動也叫做熱運動

C．第二類永動機不違反能量守恒定律，但違反了熱力學第二定律

D．自然界中與熱現(xiàn)象有關的自發(fā)的能量轉化過程具有方向性，雖然總能量守恒，但能量品質在退化

（2）(4分)如圖所示，在開口向上的豎直放置圓筒形容器內用質量為m活塞密封一部分氣體，活塞與容器壁間能無摩擦滑動，大氣壓恒為p0，容器的橫截面積為S，密封氣體的壓強是　　   ，當氣體從外界吸收熱量Q后，活塞緩慢上升d后再次平衡，在此過程中密閉氣體的內能增加      。

（3）晶須是一種發(fā)展中的高強度材料，它是一些非常細的完整的絲狀(橫截面為圓形)晶體．現(xiàn)有一根鐵(Fe)晶，直徑為d，能承受的最大拉力為F．試求剛要拉斷時原子間的作用力f．(已知鐵的密度ρ，鐵的摩爾質量M，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，忽略鐵分子間的空隙)

 

B．(選修模塊3-4)(12分)

（l）(4分)下列有關光現(xiàn)象的說法中正確的是              

 A．同種介質中，光波長越短，傳播速度越快

 B．薄膜干涉條紋可以看著是等厚線

 C．眼睛直接觀察全息照片可以看到立體圖象

D．宇航員駕駛一艘接近光速的宇宙飛船飛行時，他不能感知自身質量的增大

(2)（4分）沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時的波形如圖所示，P、Q兩個質點的平衡位置分別位于x=3.5m和x=6.5m處。在t1=0.5s時，質點P此后恰好第二次處于波峰位置；則t2=        s時，質點Q此后第二次在平衡位置且向上運動；當t3=0.9s時，質點P的位移為__    ____cm。

（3）(4分) 如圖所示，透明介質球球心位于O，半徑為R，光線DC平行于直徑AOB射到介質的C點，DC與AB的距離H=R/2，若DC光線進入介質球后經一次反射再次回到介質球的界面時，從球內折射出的光線與入射光線平行，求介質的折射率。

 

C．(選修模塊3-5)(12分)

（1）（4分）下列說法正確的是              

A．任何一種金屬都存在一個“最大波長”，入射光波長小于這個波長，才能產生光電效應

B．氫原子輻射出一個光子后能量減小，核外電子的運動加速度減小

C．用電子流工作的顯微鏡比用相同速度的質子流工作的顯微鏡分辨率低

D．核力的飽和性決定了原子核太大，那一定是不穩(wěn)定的

（2）（4分）質量為m1的鋰核()俘獲一個質量為m2的質子后衰變?yōu)閮蓚�粒子，粒子質量為m3，已知光在真空中速度為c.

①寫出核反應方程                             。

②該過程中釋放的核能為ΔE =                      

 (3) （4分）在粒子散射實驗中，質量為m的粒子以初動能E0與質量M的金核發(fā)生對心碰撞。若金核初時靜止且自由，求粒子與金核間距離最近時電勢能。

 

 

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