【題目】如圖所示，光滑的定滑輪上繞有輕質(zhì)柔軟細(xì)線，線的一端系一質(zhì)量為3m的重物，另一端系一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿．在豎直平面內(nèi)有間距為L的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌PQ、EF，在QF之間連接有阻值為R的電阻，其余電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直，開始時(shí)金屬桿置于導(dǎo)軌下端QF處，將重物由靜止釋放，當(dāng)重物下降h時(shí)恰好達(dá)到穩(wěn)定速度而勻速下降．運(yùn)動(dòng)過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好(忽略所有摩擦，重力加速度為g)．求：

(1)電阻R中的感應(yīng)電流方向；

(2)重物勻速下降的速度大小v；

(3)重物從釋放到下降h的過程中，電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱QR；

(4)若將重物下降h時(shí)的時(shí)刻記作t＝0，速度記為v0，從此時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，若此后金屬桿中恰好不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B怎樣隨時(shí)間t變化(寫出R與t的關(guān)系式)．

【答案】(1) Q-R-F (2) (3)(4)

【解析】

（1）根據(jù)右手定則可得電阻R中的感應(yīng)電流方向?yàn)?/span>Q→R→F；

（2）對(duì)系統(tǒng)由平衡關(guān)系得，又，解得；

（3）設(shè)電阻中產(chǎn)生的總焦耳熱為Q，則由能量守恒關(guān)系得：減少的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能和焦耳熱Q即：

所以電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱QR為：

（4）金屬桿中恰好不產(chǎn)生感應(yīng)電流，即磁通量不變：，式中，

又；

解得.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，MN、PQ為間距L=0.5m足夠長的平行導(dǎo)軌，NQ⊥MN，導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)．導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°，NQ間連接有一個(gè)R=4Ω的電阻．有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面且方向向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0=1T．將一根質(zhì)量為m=0.05kg電阻為r（大小未知）的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好．現(xiàn)由靜止釋放金屬棒，當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)達(dá)到穩(wěn)定速度，已知在此過程中通過金屬棒截面的電量q=0.2C，且金屬棒的加速度a與速度v的關(guān)系如圖乙所示，設(shè)金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過程中始終與NQ平行．取g=10m/s2．求：

(1)金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

(2)cd離NQ的距離s；

(3)金屬棒滑行至cd處的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量．

(4)金屬棒經(jīng)歷多長時(shí)間滑行至cd.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在一次低空跳傘演練中，當(dāng)直升飛機(jī)懸停在離地面224m高處時(shí)，傘兵離開飛機(jī)做自由落體運(yùn)動(dòng)．運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，打開降落傘，展傘后傘兵以12.5m/s2的加速度勻減速下降．為了傘兵的安全，要求傘兵落地速度最大不得超過5m/s，（取g=10m/s2）求：

（1）傘兵展傘時(shí)，離地面的高度至少為多少？著地時(shí)相當(dāng)于從多高處自由落下？

（2）傘兵在空中的最短時(shí)間為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平桌面上平放著一副撲克牌，總共54張，每一張牌的質(zhì)量都相等，牌與牌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)以及最下面一張牌與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)也都相等．用手指以豎直向下的力按壓第一張牌，并以一定的速度水平移動(dòng)手指，將第一張牌從牌摞中水平移出（牌與手指之間無滑動(dòng)）．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則（ ）

A. 第1張牌受到手指的摩擦力方向與手指的運(yùn)動(dòng)方向相反

B. 從第2張牌到第54張牌之間的牌不可能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)

C. 從第2張牌到第54張牌之間的牌可能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)

D. 第54張牌受到桌面的摩擦力方向與手指的運(yùn)動(dòng)方向相反

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖中裝置可用來探究物塊的運(yùn)動(dòng)情況，細(xì)線平行于桌面，遮光片的寬度為d，兩光電門之間的距離為s，讓物塊從光電門A的左側(cè)由靜止釋放，分別測(cè)出遮光片通過光電門A、B所用的時(shí)間為tA和tB，用遮光片通過光電門的平均速度表示遮光片豎直中線通過光電門的瞬時(shí)速度。

（1）利用實(shí)驗(yàn)中測(cè)出的物理量符號(hào)，寫出物塊運(yùn)動(dòng)的加速度a= 。

（2）遮光片通過光電門的平均速度 （選填“大于”、“等于”或“小于”）遮光片豎直中線通過光電門的瞬時(shí)速度，由此會(huì)產(chǎn)生誤差，請(qǐng)寫出一種減小這一誤差的方法。答： 。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2015年9月20日，我國成功發(fā)射“一箭20星”，在火箭上升的過程中分批釋放衛(wèi)星，使衛(wèi)星分別進(jìn)入離地200～600km高的軌道．軌道均視為圓軌道，下列說法正確的是（ ）

A. 離地近的衛(wèi)星比離地遠(yuǎn)的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)速率小

B. 離地近的衛(wèi)星比離地遠(yuǎn)的衛(wèi)星向心加速度小

C. 上述衛(wèi)星的角速度均大于地球自轉(zhuǎn)的角速度

D. 同一軌道上的衛(wèi)星受到的萬有引力大小一定相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩位同學(xué)合作估測(cè)反應(yīng)時(shí)間，甲捏住直尺的頂端，乙在直尺下部做握尺的準(zhǔn)備（但手不與直尺接觸），當(dāng)看到甲放開手時(shí)，乙立即作出反應(yīng)去握住尺子．若測(cè)出直尺下落的高度，即可估測(cè)乙同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間．該合作小組將反應(yīng)時(shí)間的數(shù)據(jù)分析整理，設(shè)計(jì)制作一種簡易測(cè)量人的“反應(yīng)時(shí)間”的小儀器，為方便使用，將直尺上的距離刻度改成時(shí)間刻度，其測(cè)量范圍為0～0．4s，重力加速度g取10m/s2．下列關(guān)于該儀器的說法正確的是（ ）

A．該直尺的最小長度是40cm

B．該直尺的最小長度是80cm

C．每個(gè)相等時(shí)間間隔在直尺上對(duì)應(yīng)的長度是相等的

D．每個(gè)相等時(shí)間間隔在直尺上對(duì)應(yīng)的長度是不相等的

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為E＝4.0×103N/C，A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為U＝3.0×103V。有一電荷量q＝1.2×10－8C的微粒，質(zhì)量m＝2.0×10－12kg，在A點(diǎn)由靜止釋放，微粒在電場(chǎng)力作用下由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，不計(jì)重力作用。求：

（1）帶電微粒在A點(diǎn)所受電場(chǎng)力多大？微粒被釋放的瞬間加速度多大？

（2）帶電微粒從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做了多少功？電勢(shì)能改變了多少？若電勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，則微粒到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）某同學(xué)想利用圖甲所示裝置，驗(yàn)證滑塊與鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，該同學(xué)認(rèn)為只要將摩擦力平衡掉就可以了。你認(rèn)為該同學(xué)的想法＿＿＿（選填“正確”或“不正確”），理由是：＿＿＿＿＿＿。

（2）另一同學(xué)用一傾斜的固定氣墊導(dǎo)軌來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。如圖乙所示，質(zhì)量為m1的滑塊（帶遮光條）放在A處，由跨過輕質(zhì)定滑輪的細(xì)繩與質(zhì)量為m2的鉤碼相連，導(dǎo)軌B處有一光電門，用L表示遮光條的寬度，x表示A、B兩點(diǎn)間的距離，θ表示氣墊導(dǎo)軌的傾角，g表示當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>

①氣泵正常工作后，將滑塊由A點(diǎn)靜止釋放，運(yùn)動(dòng)至B，測(cè)出遮光條經(jīng)過光電門的時(shí)間t，該過程滑塊與鉤碼組成的系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量表示為＿＿＿＿＿＿，動(dòng)能的增加量表示為＿＿＿＿＿＿；若系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則與x的關(guān)系式為=＿＿＿＿＿＿（用題中己知量表示）。

②實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得m1=475g，m2=55g，遮光條寬度L=4mm，sinθ =0.1，改變光電門的位置，滑塊每次均從A點(diǎn)釋放，測(cè)量相應(yīng)的x與t的值，以為縱軸，x為橫軸，作出的圖象如圖所示，則根據(jù)圖象可求得重力加速度g0為 m/s2 （計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字），若g0與當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭近似相等，則可驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒。

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