【題目】如圖所示，有兩根足夠長(zhǎng)、不計(jì)電阻，相距L的平行光滑金屬導(dǎo)軌cd、ef與水平面成θ角固定放置，底端接一阻值為R的電阻，在軌道平面內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直軌道平面斜向上。現(xiàn)有一平行于ce、垂直于導(dǎo)軌、質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab，在沿軌道平面向上的恒定拉力F作用下，從底端ce由靜止沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)ab桿速度達(dá)到穩(wěn)定后，撤去拉力F，最后ab桿又沿軌道勻速回到ce端。已知ab桿向上和向下運(yùn)動(dòng)的最大速度相等。求：拉力F和桿ab最后回到ce端的速度v

【答案】

【解析】試題分析：當(dāng)導(dǎo)體棒上滑達(dá)到最大速度時(shí)，受重力、拉力、支持力和安培力處于平衡，根據(jù)平衡條件和安培力公式列出表達(dá)式；桿下滑時(shí)達(dá)到最大速度時(shí)，受重力、支持力和安培力處于平衡，根據(jù)平衡列出表達(dá)式，聯(lián)立兩式解出最大速度和拉力F。

當(dāng)ab桿沿導(dǎo)軌上滑達(dá)到最大速度v時(shí)，其受力如圖所示：

由平衡條件可知：

安培力：

感應(yīng)電流：

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：

聯(lián)立以上可得：

同理可得，ab桿沿導(dǎo)軌下滑達(dá)到最大速度時(shí)：

聯(lián)立解得：

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】火箭發(fā)射回收是航天技術(shù)的一大進(jìn)步。如圖所示，火箭在返回地面前的某段運(yùn)動(dòng)，可看成先勻速后減速的直線運(yùn)動(dòng)，最后撞落在地面上。不計(jì)火箭質(zhì)量的變化，則

A. 火箭在勻速下降過(guò)程中機(jī)械能守恒

B. 火箭在減速下降過(guò)程中攜帶的檢測(cè)儀器處于失重狀態(tài)

C. 火箭在減速下降過(guò)程中合力做功，等于火箭機(jī)械能的變化

D. 火箭著地時(shí)，火箭對(duì)地的作用力大于自身的重力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖中甲、乙兩圖都是使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量重力加速度g的裝置示意圖,已知該打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz。

(1)甲、乙兩圖相比較,哪個(gè)圖所示的裝置更合理?________。

(2)丙圖是采用較合理的裝置并按正確的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶,其中打出的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為1,后面依次打下的一系列點(diǎn)跡分別標(biāo)為2、3、4、5……經(jīng)測(cè)量,第15至第17點(diǎn)間的距離為11.70 cm,第1至第16點(diǎn)間距離為43.88 cm,則打下第16個(gè)點(diǎn)時(shí),重物下落的速度大小為______m/s,測(cè)出的重力加速度值為g=____m/s2。

(結(jié)果要求保留三位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在傾角為的光滑斜面上，存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域Ⅰ的磁場(chǎng)方向垂直斜面向上，區(qū)域Ⅱ的磁場(chǎng)方向垂直斜面向下，磁場(chǎng)的寬度均為L。一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)也為L的正方形導(dǎo)線框由靜止開(kāi)始沿斜面下滑，當(dāng)ab邊剛越過(guò)GH進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)時(shí)，恰好以速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)ab邊下滑到JP與MN的中間位置時(shí)，線框又恰好以速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)；從ab進(jìn)入GH到MN與JP的中間位置的過(guò)程中，線框的動(dòng)能變化量大小為，重力對(duì)線框做功大小為W1，安培力對(duì)線框做功大小為W2，下列說(shuō)法中正確的有（ ）

A. 在下滑過(guò)程中，由于重力做正功，所以有v2>v1

B. ab從進(jìn)入GH到MN與JP的中間位置的過(guò)程中，機(jī)械能守恒

C. 從ab進(jìn)入GH到MN與JP的中間位置的過(guò)程，有（W1+）機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

D. 從ab進(jìn)入GH到MN與JP的中間位置的過(guò)程中，線框動(dòng)能的變化量大小為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，將一根銅棒和一根鋅棒插入一只蘋果內(nèi)，就成了一個(gè)簡(jiǎn)單的“水果電池”。小明同學(xué)做了兩個(gè)這樣的水果電池，并依次進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：

（1）用多用電表的直流電壓（02.5V）擋粗測(cè)其中一個(gè)水果電池的電動(dòng)勢(shì)，指針位置如圖乙 所示，其示數(shù)為________V。

（2）將兩個(gè)水果電池串聯(lián)起來(lái)組成電池組給“1.5V、0.3A”的小燈泡供電，小燈泡不能發(fā)光。 再將多用電表串聯(lián)在電路中測(cè)量電流，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)不足 3mA。小燈泡不發(fā)光的原因是此電池組的________（填字母）。A．電動(dòng)勢(shì)太小 B．內(nèi)阻太大

（3）用如圖丙所示的電路測(cè)量該電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，已知定值電阻 R0=990Ω ，兩只電流表 規(guī)格相同，內(nèi)阻均為 10Ω。若身邊有兩種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器：A（030Ω ）、B（03kΩ ）， 實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是________（填“A”或“B”）。

（4）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)中兩只電流表讀數(shù)的多組數(shù)據(jù)，在 I1—I2 圖中描并作出圖象，如圖丁所示�？汕蟮迷撾姵亟M的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)電阻分別為 E=________V； r=________Ω （r 的計(jì)算結(jié)果保留 2 位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】間距 l=0.20m 的兩平行光滑金屬導(dǎo)軌由水平部分和傾斜部分平滑連接而成。垂直于水平導(dǎo)軌放置一質(zhì)量 m=0.01kg、阻值 R=0.10Ω 的導(dǎo)體棒 ab，位于坐標(biāo) x0=0.30m 處，如圖所示。水平導(dǎo)軌處于 B=0.50T、方向垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)左邊界位于坐標(biāo) x=0 處，右邊 界位于 x= x1 處，x1足夠大，導(dǎo)體棒出磁場(chǎng)右邊界前已達(dá)到穩(wěn)定速度。在傾斜導(dǎo)軌高 h=0.2m 處垂直 于導(dǎo)軌靜止放置與導(dǎo)體棒 ab 相同的導(dǎo)體棒 cd。導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終垂直于導(dǎo)軌，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，忽略磁場(chǎng)邊界效應(yīng)。求

（1）棒 cd 恰好進(jìn)入磁場(chǎng)左邊界時(shí)的速度大小；

（2）棒 cd 和棒 ab 在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最終速度；

（3）cd 棒從進(jìn)入到離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，安培力對(duì)系統(tǒng)做的總功。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線a、b、c代表電場(chǎng)中三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相同．實(shí)線為一帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)，由此可知（ ）

A. 三個(gè)等勢(shì)面中，c等勢(shì)面電勢(shì)高

B. 帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能較大

C. 帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)動(dòng)能較大

D. 帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)加速度較大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)分布在邊長(zhǎng)為L的正方形區(qū)域ABCD內(nèi)，方向如圖所示，M、N分別為AB和AD的中點(diǎn)，一個(gè)初速度為、質(zhì)量為、電荷量為的粒子沿紙面射入電場(chǎng)。如果帶電粒子從M點(diǎn)垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，則恰好從D點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)，帶電粒子的重力不計(jì)。

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E為多大？

（2）若帶電粒子以初速度從N點(diǎn)垂直B C方向射入電場(chǎng)，則它在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t是多少？離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】經(jīng)長(zhǎng)期觀測(cè)人們?cè)谟钪嬷幸呀?jīng)發(fā)現(xiàn)了“雙星系統(tǒng)”，它們是由兩顆相距較近的恒星組成，每個(gè)恒星的線度遠(yuǎn)小于兩個(gè)星體之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體。如圖所示，兩顆星球組成的雙星，在相互之間的萬(wàn)有引力作用下，繞連線上的O點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)�，F(xiàn)測(cè)得兩顆星之間的距離為L(zhǎng)，質(zhì)量之比為m1：m2＝3：2。則正確的是()

A. m1：m2做圓周運(yùn)動(dòng)的周期之比為3：2

B. m1：m2做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比為2：3

C. m1做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為

D. m2做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為

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同步練習(xí)冊(cè)答案