【題目】如圖所示，CEG、DFH是兩條足夠長的、水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L，在CDFE區(qū)域存在垂直于導(dǎo)軌平面向上的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌的右端接有一阻值為R的電阻，左端與光滑彎曲軌道MC、ND平滑連接�，F(xiàn)將一阻值為R，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放，導(dǎo)體棒最終恰停在磁場的右邊界EF處。金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，EF左側(cè)導(dǎo)軌光滑，右側(cè)導(dǎo)軌粗糙，與導(dǎo)體棒間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。建立原點(diǎn)位于磁場左邊界CD、方向沿導(dǎo)軌向右的坐標(biāo)軸x，已知導(dǎo)體棒在有界磁場中運(yùn)動(dòng)的速度隨位移均勻變化，即滿足關(guān)系式：，v0為導(dǎo)體棒進(jìn)入有界磁場的初速度。求：

(1)有界磁場區(qū)域的寬度d；

(2)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到加速度a；

(3)若導(dǎo)體棒從彎曲軌道上4h高處由靜止釋放，則導(dǎo)體棒最終的位置坐標(biāo)x和這一過程中導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱Q。

【答案】(1)；(2)，方向沿x軸負(fù)方向；(3) ；

【解析】

(1)導(dǎo)體棒在彎曲軌道上下滑，機(jī)械能守恒，有

導(dǎo)體棒由CD到EF，有

(2)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到

處

速度為，則

聯(lián)立上式，得

又

導(dǎo)體棒的加速度

方向沿x軸負(fù)方向。

(3)導(dǎo)體棒在彎曲軌道上下滑，有

導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到EF處，速度為，則

后在粗糙軌道上減速滑行，加速度為

導(dǎo)體棒在有界磁場中運(yùn)動(dòng)，速度從減小到，克服安培力做功為

此過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為

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】實(shí)驗(yàn)小組利用圖1來探究：“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”．

①實(shí)驗(yàn)中使用的電火花計(jì)時(shí)器，應(yīng)接_____電源．

A．交流4﹣﹣﹣6V B．交流220V

②在的實(shí)驗(yàn)中，得到一條打點(diǎn)的紙帶，如圖3所示，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，則：小車加速度的表達(dá)式為a＝_____．

③消除小車與水平木板之間摩擦力的影響后，可用小吊盤的總重力代替小車所受的拉力，則：小吊盤的m與小車總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的關(guān)系為_____．

④在實(shí)驗(yàn)中，甲、乙兩位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出如圖2所示的小車的加速度a和小車所受拉力F的圖象分別為圖中的直線Ⅰ和直線Ⅱ，下面給出了關(guān)于形成這種情況原因的四種解釋，其中可能正確的是_____．

A．實(shí)驗(yàn)前甲同學(xué)沒有平衡摩擦力

B．甲同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)把長木板的末端抬得過高了

C．實(shí)驗(yàn)前乙同學(xué)沒有平衡摩擦力

D．乙同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)，把長木板的末端抬得過高了．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，在同一豎直平面內(nèi)，彼此絕緣的長直通電導(dǎo)線與橢圓形線圈的長軸重合，直導(dǎo)線中電流恒定。下列運(yùn)動(dòng)中，線圈內(nèi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是（　�。�

A.直導(dǎo)線水平向外平移

B.直導(dǎo)線以橢圓的中心為軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)

C.橢圓形線圈向下平移

D.橢圓形線圈向左平移

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】把一個(gè)篩子用四根彈簧支起來，篩子上固定一個(gè)電動(dòng)偏心輪，它每轉(zhuǎn)一周，給篩子一個(gè)驅(qū)動(dòng)力，這樣就做成了一個(gè)共振篩，篩子做自由振動(dòng)時(shí)，完成10次全振動(dòng)用時(shí)。在某電壓下，電動(dòng)偏心輪轉(zhuǎn)速是。已知增大電壓可使偏心輪轉(zhuǎn)速提高；增加篩子的質(zhì)量，可以增大篩子的固有周期。那么要使篩子的振幅增大，下列哪些做法是正確的（ ）

A.提高輸入電壓B.降低輸入電壓

C.增加篩子質(zhì)量D.減小篩子質(zhì)量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2018年5月14日，川航8633號班機(jī)在由重慶飛往拉薩的過程中發(fā)生事故。飛機(jī)6時(shí)25分從重慶江北機(jī)場起飛，約40分鐘后在高度達(dá)到9800m、速率達(dá)到790km/h時(shí)，駕駛艙右座擋風(fēng)玻璃破裂脫落，機(jī)組人員克服各種困難，使飛機(jī)最終在事故發(fā)生35分鐘后安全降落于成都雙流機(jī)場。已知江北機(jī)場到雙流機(jī)場的距離約360km，下列說法正確的是（　　）

A.事故飛機(jī)飛行的路程約為360km

B.塔臺(tái)工作人員在研究事故飛機(jī)飛行軌跡時(shí)，可以把飛機(jī)視為質(zhì)點(diǎn)

C.“6時(shí)25分”和“40分鐘”，前者表示“時(shí)間”、后者表示“時(shí)刻”

D.事故飛機(jī)在飛行過程中的平均速度大小是790km/h

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】高速公路上車速較大，容易發(fā)生交通事故，所以交管部門規(guī)定前后兩車要有100m以上的安全距離。某段平直的高速公路上，甲、乙兩車在同一車道上同向行駛，乙車在前、甲車在后，某時(shí)刻兩司機(jī)同時(shí)觀察到前面發(fā)生了交通事故，并同時(shí)剎車，如圖所示為兩車剎車后的v－t圖像。由此可知（　　）

A.剎車后，甲車的加速度小于乙車的加速度

B.剎車后，甲、乙兩車必定相撞

C.若兩車相撞，則相撞時(shí)刻一定是剎車后20s之內(nèi)的某時(shí)刻

D.若兩車相撞，則一定是甲車未按交管部門的規(guī)定保持安全距離行駛

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，P、Q放置兩個(gè)電量相等的異種電荷，它們連線的中點(diǎn)是O，N、a、b是中垂線上的三點(diǎn)，且oa=2ob，N處放置一負(fù)的點(diǎn)電荷，則（　　）

A.a處的場強(qiáng)的大小大于b處的場強(qiáng)的大小

B.a處的電勢小于b處的電勢

C.電子在a處的電勢能小于電子在b處的電勢能

D.a、O間的電勢差大于a、b間的電勢差2倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一物體做直線運(yùn)動(dòng)的速度﹣時(shí)間圖象如圖所示，則該物體在0～t1和t1～t2兩段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是（ ）

A.速度方向相同，加速度方向相反

B.速度方向相反，加速度方向相同

C.速度方向相反，前段時(shí)間內(nèi)加速度的數(shù)值小

D.速度方向相同，前段時(shí)間內(nèi)加速度的數(shù)值大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小明在課本上查到“木—木”的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，打算對這個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)：

(1)如圖所示，將質(zhì)量為M的待測木塊放在水平放置的長木板上，通過跨過滑輪的細(xì)繩與沙桶相連，增加沙桶中沙的質(zhì)量，直到輕推木塊，木塊恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若此時(shí)沙桶及沙的總質(zhì)量為m，則動(dòng)摩擦因數(shù)_______。

(2)由于找不到天平，小明進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)步驟：

①取下沙桶，在木板上固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，將紙帶一端系在木塊上，并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；

②將木板不帶滑輪的一端墊高，直到輕推木塊，木塊能做勻速直線運(yùn)動(dòng)；

③掛上沙桶（沙桶及沙的總質(zhì)量保持不變），接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后釋放木塊，得到如圖紙帶（相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有1個(gè)點(diǎn)未畫出）。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50Hz，根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)，可求得木塊運(yùn)動(dòng)的加速度a=______m/s2。（保留2位有效數(shù)字）。

(3)若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?/span>9.8m/s2，則可求得________（保留2位有效數(shù)字）。

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