【題目】如圖所示，一個(gè)足夠長(zhǎng)的“U”形金屬導(dǎo)軌NMPQ固定在水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距L＝0.50 m，一根質(zhì)量為m＝0.50 kg的勻質(zhì)金屬棒ab橫跨在導(dǎo)軌上且接觸良好，abMP恰好圍成一個(gè)正方形．該導(dǎo)軌平面處在磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上、大小可以隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab棒與導(dǎo)軌間的滑動(dòng)摩擦力為Ff＝1.0 N(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)，棒的電阻為R＝0.10 Ω，其它電阻均不計(jì)．開始時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0＝0.50 T.

(1)若從t＝0時(shí)開始，調(diào)節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，使其以＝0.40 T/s的變化率均勻增加，求經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間ab棒開始滑動(dòng)；

(2)若保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小不變，從t＝0時(shí)刻開始，給ab棒施加一個(gè)與之垂直且水平向右的拉力F，使棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)，其大小隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式為F＝(3＋2.5t)N，求此棒的加速度大�。�

【答案】(1) (2)

【解析】試題分析：（1）以桿為研究對(duì)象，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時(shí)，閉合電路中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流,棒受到的安培力逐漸增大，靜摩擦力也隨之增大，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增大到桿所受安培力與最大靜摩擦力相等時(shí)開始滑動(dòng)，設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度對(duì)時(shí)間的變化率為，則磁感應(yīng)強(qiáng)度對(duì)時(shí)間的變化率為

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

感應(yīng)電流

磁感應(yīng)強(qiáng)度

安培力

聯(lián)立以上方程式，可以得到：。

（2）可證明棒向右作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)棒的加速度為，時(shí)刻運(yùn)動(dòng)的速度為

根據(jù)牛頓第二定律得：，安培力：,感應(yīng)電流：

整理得到：，由題：

聯(lián)立以上方程式，可以得到：。

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】一個(gè)單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸與磁場(chǎng)垂直，圖中表示穿過線圈平面的磁通量隨時(shí)間變化的函數(shù)圖像。圖中磁通量的最大值Φmax＝0.20Wb，變化周期T＝0.02s。則由圖可知， ( )

A. 線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值出現(xiàn)在0.005、0.015s各時(shí)刻

B. 電流改變方向出現(xiàn)在0.010s、0.020s時(shí)刻

C. 根據(jù)有Emax＝62.8V

D. 線圈中電動(dòng)勢(shì)的有效值是

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑導(dǎo)軌MN、PQ在同一水平面內(nèi)平行固定放置，其間距d=1.0m，右端通過導(dǎo)線與阻值R=2.0Ω的電阻相連，在正方形區(qū)域CDGH內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。 一質(zhì)量m=100g、阻值r=0.5Ω的金屬棒，在與金屬棒垂直、大小為F=0.2N的水平恒力作用下，從CH左側(cè)x=1.0m處由靜止開始運(yùn)動(dòng)，剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)。不考慮導(dǎo)軌電阻，金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸. 求：

（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；

（2）金屬棒穿過磁場(chǎng)區(qū)域的過程中電阻R所產(chǎn)生的焦耳熱；

（3）其它條件不變，如果金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)立即撤掉恒力F，試討論金屬棒是否能越過磁場(chǎng)區(qū)域并簡(jiǎn)要說明理由；

（4）接（3）問，試求上述過程中流過電阻R的電量是多少。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑水平面上，有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，分布在寬度為L(zhǎng)的區(qū)域內(nèi)，兩個(gè)邊長(zhǎng)均為a（a<L）的單匝閉合正方形線圈甲和乙，分別用相同材料不同粗細(xì)的導(dǎo)線繞制而成，且導(dǎo)線的橫截面積S甲 : S乙=1:3。將線圈置于光滑水平面上且位于磁場(chǎng)的左邊界，并使兩線圈獲得大小相等、方向水平向右的初速度，若甲線圈剛好能滑離磁場(chǎng)，則（ ）

A．乙線圈也剛好能滑離磁場(chǎng)

B．兩線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過程中通過導(dǎo)線橫截面積電量相同

C．兩線圈完全進(jìn)入磁場(chǎng)后的動(dòng)能相同

D．甲線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生熱量Q1與乙線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生熱量Q2之比為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】氫原子的能級(jí)圖如圖所示，已知可見光光子的能量范圍約為1．62 eV～3．11 eV，下列說法中正確的是

A．大量處于n＝4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)出2種不同頻率的可見光

B．處于n＝4能級(jí)的氫原子向n＝1能級(jí)躍遷時(shí)，產(chǎn)生的光為可見光

C．處于n＝4能級(jí)的氫原子吸收任意頻率的紫外線，一定能夠發(fā)生電離

D．處于n＝2能級(jí)的氫原子向n＝4能級(jí)躍遷時(shí)，核外電子的動(dòng)能增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)足夠大的容器中盛滿了某種透明液體，MN為該液體與空氣的水平分界面,其上有一以A點(diǎn)為圓心、d＝m為半徑的圓形不透光薄片。已知分界面上A點(diǎn)正下方h＝3 m深處有一點(diǎn)光源O，該點(diǎn)光源發(fā)出的光線經(jīng)不透光薄片的邊緣B點(diǎn)處射入空氣時(shí)，其折射光線與反射光線恰好垂直。

①求該透明液體對(duì)該光的折射率n

②若在點(diǎn)光源O正下方也為h＝3 m的P處水平放置一足夠大的平面鏡，試計(jì)算點(diǎn)光源O在分界面MN上照亮區(qū)域的面積（取π＝3．14）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，空氣中有一折射率為的玻璃柱體，其橫截面是圓心角為、半徑為R的扇形OAB，一束平行光平行于橫截面，以入射角照射到OA上，OB不透光，若只考慮首次入射到圓弧AB上的光，則弧AB上有光透出部分的弧長(zhǎng)為（ ）

A． B． C． D．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻R1、R2及滑動(dòng)變阻器R連接成如圖1所示的電路.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向b端時(shí)，下列說法正確的是( )

A. 電壓表和電流表讀數(shù)都增大 B. 電壓表和電流表讀數(shù)都減小

C. 電壓表讀數(shù)增大，電流表A1示數(shù)減小，A2示數(shù)增大 D. 電壓表讀數(shù)減小，電流表A1示數(shù)增大，A2示數(shù)減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，在正電荷Q的電場(chǎng)中有M、N、P、F四點(diǎn)，M、N、P為直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，F為MN的中點(diǎn)，∠M=30°，M、N、P、F四點(diǎn)處的電勢(shì)分別用表示，已知，點(diǎn)電荷Q在M、N、P三點(diǎn)所在平面內(nèi)，則

A. 連接PF的線段一定在同一等勢(shì)面上

B. 將正試探電荷從P點(diǎn)搬運(yùn)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功

C. 將正試探電荷從P點(diǎn)搬運(yùn)到N點(diǎn)，電勢(shì)能減少

D. 點(diǎn)電荷Q一定在MP的連線上

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