【題目】如圖所示，足夠長(zhǎng)的平行光滑U形導(dǎo)軌傾斜放置，其所在平面傾角370，導(dǎo)軌間的距離L=1.0 m，下端連接的電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，所在空間均存在磁感強(qiáng)度B=1.0 T、方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量m=0.5 kg、電阻的金屬棒ab垂直置于導(dǎo)軌上，現(xiàn)用沿軌道平面且垂直于金屬棒、大小F=2.0 N的恒力，使金屬棒ab從靜止起沿導(dǎo)軌向下滑行，當(dāng)金屬棒滑行9.0m后速度保持不變。求：(sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2)

(1)金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小vm；

(2)當(dāng)金屬棒沿導(dǎo)軌向下滑行的速度時(shí)，其加速度的大小a；

(3)金屬棒從靜止到剛開始勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量QR。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】試題分析：當(dāng)金屬棒所受的合力為零時(shí)，金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)共點(diǎn)力平衡，結(jié)合切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式、閉合電路歐姆定律、安培力的大小公式求出勻速運(yùn)動(dòng)的速度；根據(jù)牛頓第二定律求出加速度；根據(jù)能量守恒定律求出金屬棒從靜止到剛開始勻速運(yùn)動(dòng)的過程中整個(gè)回路產(chǎn)生的熱量，從而得出電阻R上的產(chǎn)生的熱量。

（1）金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：

感應(yīng)電流為：

由平衡條件有：

代入數(shù)據(jù)解得：

（2）此時(shí)金屬棒受到的安培力：

由牛頓第二定律有：

解得：

（3）設(shè)整個(gè)電路產(chǎn)生的熱量為Q，由能量守恒定律有：

電阻R上產(chǎn)生的熱量：

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】發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3，軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)，如圖所示，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說法正確的( )

A. 衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率

B. 衛(wèi)星在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)的速率小于在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)的速率

C. 衛(wèi)星在軌道2上運(yùn)動(dòng)的周期大于它在軌道3上運(yùn)動(dòng)的周期

D. 衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的向心加速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的向心加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=9.0V，內(nèi)阻r =1.0 Ω，定值電阻R0=0.5Ω，R為滑動(dòng)變阻器，其電阻可調(diào)范圍為0～10Ω，以下說法中不正確的是（　　）

A. 當(dāng)R=1.5Ω時(shí)，R上獲得電功率最大

B. 當(dāng)R=1.0Ω時(shí)，R上獲得電功率最大

C. 當(dāng)R的滑片從左向右滑動(dòng)時(shí)，電源的輸出功率先增大后減小

D. 當(dāng)R的滑片從左向右滑動(dòng)時(shí)，電源的輸出功率一直增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一電荷量為q的帶電粒子，以速度v垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，射出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與原來粒子的入射方向的夾角θ=60°，求：

（1）帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；

（2）帶電粒子的電性和質(zhì)量m；

（3）帶電粒子穿過磁場(chǎng)的時(shí)間t。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，用硬質(zhì)導(dǎo)線做成一個(gè)半徑為r的圓環(huán)，圓環(huán)的電阻為R，ab為圓環(huán)的一條直徑。在ab的右側(cè)有磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間的變化關(guān)系為（k>0），磁場(chǎng)方向垂直圓環(huán)平面向外。求：

（1）感應(yīng)電流的方向；

（2）感應(yīng)電流的大��；

（3）圖中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某大型娛樂場(chǎng)所開設(shè)了一種“過山車+跳水”的連環(huán)刺激娛樂項(xiàng)目，其過程可簡(jiǎn)化成如圖所示的模型來研究：若某次游客從斜坡上的點(diǎn)由靜止開始滑下，通過水平軌道接著進(jìn)入豎直圓軌道，游客恰好能通過豎直圓軌道最高點(diǎn)，再經(jīng)為水平軌道，游客最后從水面上的點(diǎn)落入水中。已知長(zhǎng)，點(diǎn)與點(diǎn)的高度差為，點(diǎn)與點(diǎn)的水平距離為，豎直圓軌道半徑為，整個(gè)軌道除段以外都是光滑的，其中與軌道以微小圓弧相接，不計(jì)能量損失。（）求：

（1）游客恰好能通過豎直圓軌道最高點(diǎn)的速度的大��；

（2）游客離開點(diǎn)時(shí)的水平速度多大；

（3）段軌道與游客間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

（4）點(diǎn)與點(diǎn)的高度差。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】設(shè)想若能駕駛一輛由火箭作動(dòng)力的汽車沿赤道行駛，并且相對(duì)地球速度可以任意增加，忽略空氣阻力及汽車質(zhì)量變化。當(dāng)汽車速度增加到某一值時(shí)，汽車也將離開地球表面成為繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的“航天汽車”。對(duì)此下列說法正確的是（ ）（已知地球半徑R約為6400km，g=9.8m/s2）

A. 汽車離開地球的瞬間速度大小至少達(dá)到7.9km/s

B. “航天汽車”飛離地球表面高度越大，繞地球圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能越大

C. “航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最小周期可達(dá)到1h

D. “航天汽車”上的水銀氣壓計(jì)無法正常使用

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，第Ⅰ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第IV象限以ON為直徑的半圓形區(qū)域內(nèi)，存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，從y軸上y=h處的M點(diǎn)，以速度比垂直于y軸射入電場(chǎng)，經(jīng)x軸上x=2h 處的P 點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，然后垂直于y軸射出磁場(chǎng).不計(jì)粒子重力，求；

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大��；

(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；；

(3)粒子從進(jìn)入電場(chǎng)到高開磁場(chǎng)經(jīng)歷的總時(shí)間t。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在物理學(xué)的研究及應(yīng)用過程中所用思想方法的敘述正確的是

A. 在不需要考慮物體本身的大小和形狀時(shí)，用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法是猜想法

B. 速度的定義式，采用的是比值法；當(dāng)△t趨近于零時(shí)，就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，該定義應(yīng)用了極限法

C. 在探究加速度與力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系時(shí)，先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系，再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了類比法

D. 如圖是三個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，這三個(gè)實(shí)驗(yàn)都體現(xiàn)了放大的思想

E. 伽利略認(rèn)為自由落體運(yùn)動(dòng)就是物體在傾角為90°的斜面上的運(yùn)動(dòng)，再根據(jù)銅球在斜面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律得出自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，這是采用了實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的方法

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