如圖甲所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導軌MN、PQ被固定在水平面上，導軌間距L＝0.6 m，兩導軌的左端用導線連接電阻R1及理想電壓表，電阻r＝2 Ω的金屬棒垂直于導軌靜止在AB處；右端用導線連接電阻R2，已知R1＝2 Ω，R2＝1 Ω，導軌及導線電阻均不計。在矩形區(qū)域CDEF內(nèi)有豎直向上的磁場，CE＝0.2 m，磁感應(yīng)強度隨時間的變化如圖乙所示。在t=0時刻開始，對金屬棒施加一水平向右的恒力F，從金屬棒開始運動直到離開磁場區(qū)域的整個過程中電壓表的示數(shù)保持不變。求：

  （1）t＝0.1 s時電壓表的示數(shù)；

  （2）恒力F的大�。�

  （3）從t＝0時刻到金屬棒運動出磁場的過程中整個電路產(chǎn)生的熱量Q；

  （4）求整個運動過程中通過電阻R2的電量q


解：（1）設(shè)磁場寬度為d=CE，在0--0.2s的時間內(nèi)，有

,      ……  （2分）（表達式、結(jié)果各1分）

此時，R1與金屬棒r并聯(lián)，再與R2串聯(lián)

  ……………………………（2分）（表達式、結(jié)果各1分）

（2）金屬棒進入磁場后，有

       …………………………………………… （1分）

         

……………………………………………  （1分）                           

由于金屬棒進入磁場后電壓表示始終不變，所以金屬棒作勻速運動，有

   

       ……………………………………………………   （1分）

（3）金屬棒在0~0.2s的運動時間內(nèi)，有

         ………………………………………    （1分）

金屬棒進入磁場后，因電壓表示數(shù)保持不變，故切割磁感線速度v不變

………………………………………（1分）

根據(jù)能量轉(zhuǎn)化規(guī)律

  ……………………………………………  （1分）

 ……………………………………………（1分）

進入磁場后，

由，得

……………………………………………………（1分）

…………………………………………………（1分）

 

………………………………………………（1分）


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，在傾角θ=37°的粗糙斜面上距離斜面底端s=1m處有一質(zhì)量m=1kg的物塊，受水平恒力F作用由靜止開始沿斜面下滑．到達底端時即撤去水平恒力F，然后在水平面上滑動一段距離后停止．不計物塊撞擊水平面時的能量損失．物塊與各接觸面之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.2，g=10m/s2．求：

（1）若物塊運動過程中最大速度為2m/s，水平恒力 F的大小為多少？

（2）若改變水平恒力F的大小，可使物塊總的運動時間有一最小值，最小值為多少？

（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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科目：高中物理 來源： 題型：


在光電效應(yīng)實驗中，如果需要增大光電子的最大初速度，可采用的方法是

  （A）增加光照時間　               （B）增大入射光的波長　

  （C）增大入射光的強度　           （D）增大入射光頻率

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，質(zhì)量為M=3kg的木板放在光滑水平面上，質(zhì)量為m=1kg的物塊在木板上，它們之間有摩擦，木板足夠長，兩者都以v=4m/s的初速度向相反方向運動，當木板的速度為v1=2.4m/s時，物塊速度的大小是       m/s，木板和物塊最終的共同速度的大小是       m/s。

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科目：高中物理 來源： 題型：


某實驗小組利用力傳感器和光電門傳感器探究“動能定理”。將力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細線通過一個定滑輪與重物G相連，力傳感器記錄小車受到拉力的大小。在水平軌道上A、B兩點各固定一個光電門傳感器，用于測量小車的速度v1和v2，如圖所示。在小車上放置砝碼來改變小車質(zhì)量，用不同的重物G來改變拉力的大小，摩擦力不計。

 （1）實驗主要步驟如下：

  ①測量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量M1，把細線的一端固定在力傳感器上，另一端通過定滑輪與重物G相連，正確連接所需電路；

  ②將小車停在點C，由靜止開始釋放小車，小車在細線拉動下運動，除了光電門傳感器測量速度和力傳感器測量拉力的數(shù)據(jù)以外，還應(yīng)該記錄的物理量為_________；

  ③改變小車的質(zhì)量或重物的質(zhì)量，重復(fù)②的操作。

 （2）下面表格中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量之和，（△E為動能變化量，F(xiàn)是拉力傳感器的拉力，W是F在A、B間所做的功。表中的△E3＝________，W3＝_______（精確到小數(shù)點后二位）。

（3）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，請在坐標上作出△E—W圖線。


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科目：高中物理 來源： 題型：


把動力裝置分散安裝在每節(jié)車廂上，使其既具有牽引動力，又可以載客，這樣的客車車廂叫做動車。而動車組是幾節(jié)自帶動力的車廂（動車）加幾節(jié)不帶動力的車廂（也叫拖車）編成一組，如圖所示。假設(shè)動車組運行過程中受到的阻力與其所受重力成正比，每節(jié)動車與拖車的質(zhì)量都相等，每節(jié)動車的額定功率都相等。若2節(jié)動車加6節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為120 km/h，則9節(jié)動車加3節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為

A. 120km/h                B. 240km/h       C.  360km/h        D.480km/h

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，足夠長斜面傾角θ=30°，斜面上OA段光滑，A點下方粗糙且。水平面上足夠長OB段粗糙且μ2=0.5，B點右側(cè)水平面光滑。OB之間有與水平方成β（β已知）斜向右上方的勻強電場E=×105V/m�？梢暈橘|(zhì)點的小物體C、D質(zhì)量分別為mC=4kg，mD=1kg，D帶電q= +1×10-4C，用輕質(zhì)細線通過光滑滑輪連在一起，分別放在斜面及水平面上的P和Q點由靜止釋放，B、Q間距離d=1m，A、P間距離為2d，細繩與滑輪之間的摩擦不計。（sinβ=，cosβ=，g=10m/s2），求：

（1）物體C第一次運動到A點時的重力的功率；

（2）物塊D運動過程中電勢能變化量的最大值；

（3）物體C第一次經(jīng)過A到第二次經(jīng)過A的時間t。

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科目：高中物理 來源： 題型：


在如圖所示的平面直角坐標系內(nèi)，x軸水平、y軸豎直向下。計時開始時，位于原點處的沙漏由靜止出發(fā)，以加速度a沿x軸勻加速度運動，此過程中沙從沙漏中漏出，每隔相等的時間漏出相同質(zhì)量的沙。已知重力加速度為g，不計空氣阻力以及沙相對沙漏的初速度。

（1）求t0時刻漏出的沙在t（t> t0）時刻的位置坐標；

（2）t時刻空中的沙排成一條曲線，求該曲線方程。

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科目：高中物理 來源： 題型：


坐在雪橇上的人與雪橇的總質(zhì)量為m，在與水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移動了一段距離l。已知雪橇與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，雪橇受到的（ ）

A．支持力做功為mgl B．重力做功為mgl

C．拉力做功為Flcosθ D．滑動摩擦力做功為-μmgl

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同步練習冊答案