【題目】如圖，AB、CD兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌，構(gòu)成的斜面與水平面成，兩導(dǎo)軌間距L=0.5m，導(dǎo)軌的電阻可忽略。A、C兩點(diǎn)間接有阻值為的電阻。一根質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=0.1Ω的均勻直金屬桿MN放在兩導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，方向垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場中。自圖示位置起，桿MN受到方向平行導(dǎo)軌沿斜面向下的拉力作用，由靜止開始運(yùn)動，測得通過電阻的電流隨時間均勻增大。（取10m/s2， cos37°＝0.8）

（1）判斷金屬桿MN在勻強(qiáng)磁場中做何種運(yùn)動，并請寫出推理過程；

（2）若桿MN受到的力F=0.5v+1（式中為桿MN運(yùn)動的速度，力的單位為N），求電阻的阻值；

（3）在（2）條件下，金屬桿MN自靜止開始下滑m的過程需要的時間和時間內(nèi)通過電阻的電量。

【答案】(1) 金屬桿做勻加速運(yùn)動（或金屬桿做初速為零的勻加速運(yùn)動）。通過R的電流，因通過R的電流I隨時間均勻增大，即桿的速度隨時間均勻增大，桿的加速度為恒量，故金屬桿做勻加速運(yùn)動。 (2) 0.4 Ω (3) ，

【解析】試題分析：通過R的電流，因通過R的電流隨時間均勻增大，即桿的速度隨時間均勻增大，桿的加速度為恒量，故金屬桿做勻加速運(yùn)動；根據(jù)根據(jù)閉合電路歐姆定律和牛頓第二定律即可求出電阻；根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求出時間和速度，再根據(jù)求出電量。

（1）金屬桿做勻加速運(yùn)動（或金屬桿做初速為零的勻加速運(yùn)動）。

通過R的電流，因通過R的電流I隨時間均勻增大，即桿的速度隨時間均勻增大，桿的加速度為恒量，故金屬桿做勻加速運(yùn)動。

（2）對回路，根據(jù)閉合電路歐姆定律

對桿，根據(jù)牛頓第二定律有：

將F=0.5v+1代入得：

因a與v無關(guān)（取剛開始運(yùn)動時刻，v=0），所以解得：a=8m/s2

解得：R=0.4 Ω

（3）由得，所需時間

因桿做初速度為零的勻加速運(yùn)動，有vt = at=4m/s

而通過R的電流I隨時間從零開始均勻增大

所以

代入數(shù)據(jù)得 q＝1C

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，P、Q處固定有等量的同種正電荷，O為P、Q連線的中點(diǎn)，在P、Q連線的垂直平分線上，一個帶電粒子在A點(diǎn)由靜止釋放，結(jié)果粒子在A、B、C三點(diǎn)的加速度大小相等，且A、C關(guān)于P、Q連線對稱，不計粒子受到的重力，則下列說法正確的是

A. 粒子在C點(diǎn)的速度大小為零

B. 帶電粒子在O點(diǎn)的速度最大

C. 帶電粒子在O點(diǎn)的加速度為零

D. 帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，加速度先減小后增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，靜止在水平面上的等邊三角形金屬閉合線框，匝數(shù)n=10，總電阻，邊長L=0.3m，處在兩個半徑均為r=0.1m的圓形勻強(qiáng)磁場中，線框頂點(diǎn)與右側(cè)圓心重合，線框底邊與左側(cè)圓直徑重合，磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直水平面向外， 垂直水平面向里， 隨時間t的變化如圖乙所示，線框一直處于靜止?fàn)顟B(tài)，計算過程中近似取。下列說法正確的是（ ）

A. t=0時刻穿過線框的磁通量為0.5Wb

B. t=0.2s時刻線框中感應(yīng)電動勢為1.5V

C. 內(nèi)通過線框橫截面的電荷量為0.18C

D. 線框具有向左的運(yùn)動趨勢

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，間距為L的兩平行金屬導(dǎo)軌與阻值為R的定值電阻相連，導(dǎo)軌足夠長且電阻不計，導(dǎo)軌所在平面與水平面成θ角。整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中。導(dǎo)軌上質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿CD，在沿導(dǎo)軌平面向上的外力作用下，由靜止開始沿導(dǎo)軌向上做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動，桿與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ。設(shè)剛開始運(yùn)動時t=0，求：

（1）外力隨時間t的變化關(guān)系；

（2）t=t1時，電阻R上消耗的功率；

（3）0 - t1時間內(nèi)，通過電阻R的電量；

（4）若t1末撤銷外力，請分析說明導(dǎo)體棒CD的運(yùn)動情況。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在玻爾的原子結(jié)構(gòu)理論中，氫原子由高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時能發(fā)出一系列不同頻率的光，波長可以用巴耳末一里德伯公式 來計算，式中為波長,R為里德伯常量,n、k分別表示氫原子躍遷前和躍遷后所處狀態(tài)的量子數(shù)，對于每一個，有 、、…。其中，賴曼系諧線是電子由的軌道躍遷到的軌道時向外輻射光子形成的，巴耳末系譜線是電子由 的軌道躍遷到的軌道時向外輻射光子形成的。

(1)如圖所示的裝置中，K為一金屬板，A為金屬電極，都密封在真空的玻璃管中，S為石英片封蓋的窗口，單色光可通過石英片射到金屬板K上。實(shí)驗(yàn)中：當(dāng)滑動變阻器的滑片位于最左端，用某種頻率的單色光照射K時，電流計G指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；向右滑動滑片，當(dāng)A比K的電勢低到某一值 (遏止電壓)時，電流計C指針恰好指向零。現(xiàn)用氫原子發(fā)出的光照射某種金屬進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)。若用賴曼系中波長最長的光照射時，遏止電壓的大小為；若用巴耳末系中的光照射金屬時,遏止電壓的大小為。金屬表面層內(nèi)存在一種力，阻礙電子的逃逸。電子要從金屬中掙脫出來，必須克服這種阻礙做功。使電子脫離某種金屬所做功的最小值，叫做這種金屬的出功。已知電子電荷量的大小為e，真空中的光速為c,里德伯常量為R。試求：

a、賴曼系中波長最長的光對應(yīng)的頻率；

b、普朗克常量h和該金屬的逸出功。

(2)光子除了有能量，還有動量，動量的表達(dá)式為 (h為普朗克常量)。

a、請你推導(dǎo)光子動量的表達(dá)式；

b.處于n=2激發(fā)態(tài)的某氫原子以速度運(yùn)動，當(dāng)它向的基態(tài)躍遷時，沿與相反的方向輻射一個光子。輻射光子前后，可認(rèn)為氫原子的質(zhì)量為M不變。求輻射光子后氫原子的速度 (用h、R、M和表示)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個大小不計質(zhì)量均為m的物體A、B放置在水平地面上，一根長為L不可伸長的輕繩兩端分別系在兩物體上，繩恰好伸直且無拉力，在繩的中點(diǎn)施加一個豎直向上的拉力F，使兩物體慢慢靠近，直至兩物體接觸，已知兩物體與水平地面間的動摩擦因素均為，則在兩物體靠近的過程中下列說法正確的是

A. 拉力F一直增大

B. 物體A所受的摩擦力不變

C. 地面對A物體的支持力先減小后增大

D. 當(dāng)兩物體間的距離為時，繩上的拉力最小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是_______。

A.夏天和冬天相比，夏天的氣溫較高，水的飽和汽壓較大，在相對濕度相同的情況下，夏天的絕對濕度較大

B.所有的晶體都有固定的熔點(diǎn)和規(guī)則的幾何形狀

C.氣體的溫度升高時，分子的熱運(yùn)動變得劇烈，分子的平均動能增大，撞擊器壁時對器壁的作用力增大，但氣體壓強(qiáng)不一定增大

D.液體表面張力與浸潤現(xiàn)象都是分子力作用的表現(xiàn)

E.第一類永動機(jī)和第二類永動機(jī)研制失敗的原因是違背了能量守恒定律

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)xOy坐標(biāo)系中分布著與水平方向成45°角的勻強(qiáng)電場，將一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球，以某一初速度從O點(diǎn)豎直向上拋出，它的軌跡恰好滿足拋物線方程：y=kx2，且小球通過點(diǎn)P.已知重力加速度為g，則(　　)

A. 電場強(qiáng)度的大小為

B. 小球初速度的大小為

C. 小球通過點(diǎn)P時的動能為

D. 小球從O點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)的過程中，電勢能減少

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，ABCDEF為橫截面邊長L=20 cm的正六邊形玻璃磚，某單色光從AF邊中點(diǎn)O以α=45°的入射角射入玻璃磚，已知玻璃磚對該單色光的折射率n=，光在真空中的傳播速度c=3×108m／s。

①作出光在玻璃磚中傳播的光路圖并分析該單色光第一次從玻璃磚入射到與空氣的界面上時是否發(fā)生全反射。

②求光線從O點(diǎn)入射到再次返回O點(diǎn)的最短時間。

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