6．如圖所示，金屬桿a在離地h高處從靜止開始沿弧形軌道下滑，導(dǎo)軌的水平部分有豎直向上的勻強磁場B，水平部分導(dǎo)軌上原來放有一金屬桿b．已知桿的質(zhì)量為ma，且與b桿的質(zhì)量比為ma：mb=3：4，水平導(dǎo)軌足夠長，不計摩擦．求：
（1）a和b的最終速度分別是多大？
（2）整個過程中回路中釋放的電能是多少？

分析 （1）由機械能守恒求解a達到最低點的速度，再由動量守恒定律列方程求解最終速度；
（2）由能量守恒知回路中產(chǎn)生的電能．

解答 解：（1）a下滑h高的過程中，由機械能守恒：magh=$\frac{1}{2}$mava2，
解得：va=$\sqrt{2gh}$，
a在水平方向運動時，a、b組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，a和b的最終速度相同，設(shè)為v，
由動量守恒得：mava=（ma+mb）v；
a、b最終速度：v=$\frac{3}{7}\sqrt{2gh}$；
（2）由能量守恒知回路中產(chǎn)生的電能：E=magh-$\frac{1}{2}$（ma+mb）v2=$\frac{4}{7}$magh．
答：（1）a和b的最終速度均為$\frac{3}{7}\sqrt{2gh}$；
（2）整個過程中回路中釋放的電能為$\frac{4}{7}$magh．

點評 對于電磁感應(yīng)問題研究思路常常有兩條：一條從力的角度，根據(jù)牛頓第二定律或平衡條件列出方程；另一條是能量，分析涉及電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化問題，根據(jù)動能定理、功能關(guān)系等列方程求解．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

20．如圖中螺旋測微器的示數(shù)為7.500mm，游標卡尺的示數(shù)為30.6mm

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強度為B的水平勻強磁場中，線框面積為S，電阻為R．線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開計時（　　）
A．當(dāng)轉(zhuǎn)過60°時，感應(yīng)電流的瞬時值為$\frac{{\sqrt{3}BSω}}{2R}$
B．當(dāng)轉(zhuǎn)過60°時，感應(yīng)電流的瞬時值為$\frac{BSω}{2R}$
C．當(dāng)轉(zhuǎn)過90°過程中，感應(yīng)電流的最大值為$\frac{BSω}{R}$
D．當(dāng)轉(zhuǎn)過90°過程中，感應(yīng)電流的有效值為$\frac{BSω}{{\sqrt{2}R}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．將一均勻?qū)Ь�圍成一圓心角為90°的扇形導(dǎo)線框OMN，其中OM=R，圓弧MN的圓心為O點，將導(dǎo)線框的O點置于如圖所示的直角坐標系的原點，其中第二和第四象限存在垂直紙面向里的勻強磁場，其磁感應(yīng)強度大小為B，第三象限存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為2B．從t=0時刻開始讓導(dǎo)線框以O(shè)點為圓心，以恒定的角速度ω沿逆時針方向做勻速圓周運動，假定沿ONM方向的電流為正，則線框中的電流隨時間的變化規(guī)律描繪正確的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

1．光滑的平行金屬導(dǎo)軌長L=2m，兩導(dǎo)軌間距d=0.5m，軌道平面與水平面的夾角θ=30°，導(dǎo)軌上端接一阻值為R=0.6Ω的電阻，軌道所在空間有垂直軌道平面向上的勻強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度B=1T，如圖所示．有一質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=0.4Ω的金屬棒ab，放在導(dǎo)軌最上端，其余部分電阻不計．已知棒ab從軌道最上端由靜止開始下滑到最底端脫離軌道的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量Q1=0.6J，取g=10m/s2，試求：
（1）當(dāng)棒的速度v=2m/s時，電阻R兩端的電勢差Uab；
（2）棒下滑到軌道最底端時速度v的大��；
（3）棒下滑到軌道最底端時加速度a的大�。�
（4）整個過程流過R的電量q．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．如圖所示，繞在同一個鐵芯上的兩個線圈分別與金屬導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒ab、cd組成閉合回路，棒ab、cd置于磁場中，則棒cd在導(dǎo)軌上如何運動才可能使導(dǎo)體棒ab向右運動（　�。�
A．減速向右運動B．加速向右運動C．減速向左運動D．加速向左運動

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．如圖所示，左右兩端接有定值電阻R1和R2的長直導(dǎo)軌固定在水平面上，導(dǎo)軌所在空間有垂直于平面向上的勻強磁場，磁場磁感應(yīng)強度為B，導(dǎo)軌間距為L，一質(zhì)量為m，長度也為L，阻值不計的金屬棒ab靜止在導(dǎo)軌上，已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)軌足夠長且電阻不計，重力加速度為g．
（1）當(dāng)金屬棒ab向右運動時，棒中感應(yīng)電流的方向如何？
（2）若電鍵K處于閉合狀態(tài)，讓金屬棒在恒定拉力F作用下由靜止開始運動，求金屬棒能達到的最大速度v；
（3）斷開電鍵K，讓金屬棒在恒定拉力F作用下從靜止開始運動，在未達到最大速度前，當(dāng)流經(jīng)電阻R1的電流從零增大到I0的過程中，通過電阻R1的電荷量為q，求這段時間內(nèi)在電阻R1 上所產(chǎn)生的焦耳熱Q．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．如圖所示，邊長為L的正方形導(dǎo)線框abcd固定在勻強磁場中，一金屬棒PQ架在導(dǎo)線框上并以恒定速度v從ad滑向bc；已知導(dǎo)線框和金屬棒由單位長度電阻為R0的均勻電阻絲組成，磁場的磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向里，PQ滑動過程中始終垂直導(dǎo)線框的ab、dc邊，且與導(dǎo)線框接觸良好，不計一切摩擦，則（　　）
A．PQ中的電流方向由P到Q，大小先變大后變小
B．PQ中的電流方向由Q到P，大小先變小后變大
C．通過PQ的電流的最大值為Imax=$\frac{Bv}{2{R}_{0}}$
D．通過PQ的電流的最小值為Imin=$\frac{Bv}{2{R}_{0}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．如圖所示，兩塊平行放置的金屬板A、B分別與電源的兩極連接，放射源發(fā)出的射線從其上方小孔向外射出，下列說法正確的是（　�。�
A．a粒子電離能力最強B．b粒子來自原子核內(nèi)中子的衰變
C．c粒子穿透能力最強D．c粒子的速度最小

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