【題目】如圖，光滑平行金屬導(dǎo)軌（電阻不計(jì)）間距為L，水平部分處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。金屬棒a、b與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。金屬棒a從h高處自靜止沿導(dǎo)軌下滑、金屬棒b開(kāi)始靜止。已知a棒質(zhì)量為3m，b棒質(zhì)量為m，電阻均為R。試求：

（1）當(dāng)a棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，回路中感應(yīng)電流的大��；

（2）當(dāng)a棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，b棒的加速度大小；

（3）假設(shè)兩棒沒(méi)有相碰，且b棒的最終速度此過(guò)程中b棒產(chǎn)生的熱量；

（4）在v-t坐標(biāo)系中定性畫(huà)出a棒進(jìn)入磁場(chǎng)后兩棒的運(yùn)動(dòng)圖像。

【答案】（1）（2）（3）

（4）

【解析】

（1）a棒從釋放到進(jìn)入水平軌道的過(guò)程機(jī)械能守恒：

a棒此時(shí)開(kāi)始切割磁感線：E=BLv=BL

根據(jù)閉合電路歐姆定律：

（2）a棒進(jìn)入磁場(chǎng)后b棒因有感應(yīng)電流通過(guò)所以受到安培力，根據(jù)牛頓第二定律可知：

解得：

（3）a棒進(jìn)入磁場(chǎng)后因受安培力作用做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，b棒受安培力作用做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩棒速度相等時(shí)開(kāi)始共同勻速勻速。此過(guò)程中系統(tǒng)減少的機(jī)械能最終轉(zhuǎn)化成回路的電量：

（4）a棒進(jìn)入磁場(chǎng)后因受安培力作用做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，b棒受安培力作用做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在傾角為30°的光滑斜面上，一輕質(zhì)彈簧兩端連接兩個(gè)質(zhì)量均為m＝1 kg的物塊B和C。物塊C緊靠著擋板P，物塊B通過(guò)一跨過(guò)光滑定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩與質(zhì)量m0＝8 kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A相連，與物塊B相連的細(xì)繩平行于斜面，小球A在外力作用下靜止在對(duì)應(yīng)圓心角為60°、半徑R＝2 m的光滑圓弧軌道的最高點(diǎn)a處，此時(shí)細(xì)繩恰好伸直且無(wú)拉力，圓弧軌道的最低點(diǎn)b與光滑水平軌道bc相切。現(xiàn)由靜止釋放小球A，當(dāng)小球A滑至b點(diǎn)時(shí)，物塊B未到達(dá)a點(diǎn)，物塊C恰好離開(kāi)擋板P，此時(shí)細(xì)繩斷裂。已知重力加速度g取10 m/s2，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，細(xì)繩不可伸長(zhǎng)，定滑輪的大小不計(jì)。求：

(1)彈簧的勁度系數(shù)；

(2)在細(xì)繩斷裂后的瞬間，小球A對(duì)圓弧軌道的壓力大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用如圖甲所示的電路研究光電效應(yīng)中光電流強(qiáng)度與照射光的強(qiáng)弱、頻率等物理量的關(guān)系。圖中A、K兩極間的電壓大小可調(diào)，電源的正負(fù)極也可以對(duì)調(diào)，分別用a、b、c三束單色光照射，調(diào)節(jié)AK間的電壓U，得到光電流I與電壓U的關(guān)系如圖乙所示，由圖可知

A. 單色光a的頻率高于單色光c的頻率

B. 單色光a的頻率低于單色光b的頻率

C. 單色光a和c的頻率相同，但a更弱些

D. 單色光a和b的頻率相同，但a更強(qiáng)些

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑的水平地面上方，有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向相反的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，PQ為兩個(gè)磁場(chǎng)的邊界，磁場(chǎng)范圍足夠大。一個(gè)半徑為a，質(zhì)量為m，電阻為R的金屬圓環(huán)垂直磁場(chǎng)方向，從圓環(huán)與邊界線PQ相切時(shí)開(kāi)始，在外力作用下以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，到圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到直徑剛好與邊界線PQ重合時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 此時(shí)圓環(huán)中的電動(dòng)勢(shì)大小為2Bav

B. 此時(shí)圓環(huán)中的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?/span>

C. 此過(guò)程中圓環(huán)中的電動(dòng)勢(shì)均勻增大·

D. 此過(guò)程中通過(guò)環(huán)截面的電量為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在平行金屬帶電極板MN電場(chǎng)中將電荷量為-4×10-6C的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到M板，電場(chǎng)力做負(fù)功8×10-4J，把該點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到N板，電場(chǎng)力做正功為4×10-4J，N板接地，設(shè)地面為零勢(shì)面，則

（1）A點(diǎn)的電勢(shì)φA是多少？

（2）UMN等于多少伏？

（3）M板的電勢(shì)是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，面積為1.0×10-2m2的正方形導(dǎo)線框處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為2.5×10－2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)線框平面與磁場(chǎng)垂直時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量為______Wb。在線框平面以ad邊為軸轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，線圈中______感應(yīng)電流產(chǎn)生(選填“有”或“無(wú)”)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某興趣小組利用壓敏電阻(壓敏電阻的阻值R隨所受壓力的增大而減小)設(shè)計(jì)了判斷電梯運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置, 示意圖如圖甲所示.將壓敏電阻平放在電梯內(nèi),受壓面朝上,在上面放一物體A,電梯靜止時(shí)電壓表示數(shù)為U0,電梯在某次運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電壓表的示數(shù)變化情況如圖乙所示,下列判斷中正確的是( )

A. O-t1內(nèi)電梯可能勻加速上升

B. t1-t2內(nèi)電梯可能勻速上升

C. t1-t2內(nèi)電梯可能在減速上升

D. t2-t3內(nèi)電梯可能勻減速下降

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某“太空粒子探測(cè)器”是由加速、偏轉(zhuǎn)和探測(cè)三部分裝置組成，其原理可簡(jiǎn)化如下：如圖所示，沿半徑方向的加速電場(chǎng)區(qū)域邊界AB、CD為兩個(gè)同心半圓弧面，圓心為O1，外圓弧面AB電勢(shì)為φ1，內(nèi)圓弧面電勢(shì)為φ2；在O1點(diǎn)右側(cè)有一與直線CD相切于O1半徑為R的圓，圓心為O2，圓內(nèi)（及圓周上）存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；MN是一個(gè)足夠長(zhǎng)的粒子探測(cè)版，與O1O2連線平行并位于其下方3R處；假設(shè)太空中漂浮著質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電粒子，它們能均勻地吸附到AB圓弧面上，并被加速電場(chǎng)從靜止開(kāi)始加速到CD圓弧面上，再由O1點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，最后打到探測(cè)版MN(不計(jì)粒子間的相互作用和星球?qū)αＷ右Φ挠绊?/span>)，其中沿O1O2連線方向入射的粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰好從圓心O2的正下方G點(diǎn)射出磁場(chǎng)；

（1）求粒子聚焦到O1點(diǎn)時(shí)速度的大小及圓形磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0；

（2）從圖中P點(diǎn)（PO1與O1O2成300夾角）被加速的粒子打到探測(cè)版上Q點(diǎn)（圖中未畫(huà)出），求該粒子從O1點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到探測(cè)板MN所需的時(shí)間；

（3）若每秒打在探測(cè)版上的離子數(shù)為N，打在板上的離子數(shù)60％被吸收，40％被反射，彈回速度大小為打板前速度大小的0.5倍，求探測(cè)板受到的作用力的大小.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一個(gè)與電場(chǎng)平行的長(zhǎng)方形區(qū)域ABCD。已知AC=2AB=4cm，A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為12V、8V、4V。某帶電粒子從A點(diǎn)以初速度v0=2m/s，與AD成30°夾角射入電場(chǎng)，粒子在ABCD所在平面運(yùn)動(dòng)，恰好經(jīng)過(guò)C點(diǎn)。不計(jì)粒子的重力。下列說(shuō)法正確的是

A. 該粒子可能帶負(fù)電

B. 電場(chǎng)強(qiáng)度大小為V/m

C. 粒子過(guò)C點(diǎn)的速度為2m/s

D. 僅改變初速度v方向，該粒子可能經(jīng)過(guò)B點(diǎn)

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