【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)有相距為L的平行光滑金屬軌道ME、NF，MN之間接有電阻R1，EF之間接有電阻R2，已知R1=R2=2R。在PQ上方（包括PQ）及CD下方（包括CD）有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)I和II，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B�，F(xiàn)有質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒ab，從軌道上距離PQ一定高度處由靜止下落，在下落過(guò)程中導(dǎo)體棒始終保持水平，與軌道接觸良好，兩平行軌道足夠長(zhǎng)。已知導(dǎo)體棒ab下落到PQ位置時(shí)速度的大小為v1。不計(jì)軌道電阻，重力加速度為g。

（1）求導(dǎo)體棒ab下落到PQ位置時(shí)導(dǎo)體棒ab中的電流；

（2）導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)II后棒中電流大小始終不變，求磁場(chǎng)I和II之間的距離h；

（3）若導(dǎo)體棒ab剛進(jìn)入磁場(chǎng)II時(shí)與（2）中具有相同的速度，此時(shí)施加一豎直向上的恒定外力F的作用，且F=mg。求導(dǎo)體棒ab從進(jìn)入磁場(chǎng)II到停止運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，電阻R2上產(chǎn)生的熱量及導(dǎo)體棒ab下落的距離。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

（1）導(dǎo)體棒ab上產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)

閉合導(dǎo)體回路的外電阻

回路的總電阻

導(dǎo)體棒ab中的電流

（2）導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ后，電流大小不變，則ab棒運(yùn)動(dòng)速度不變，設(shè)速度為v2，導(dǎo)體棒受到平衡力

導(dǎo)體棒ab中的電流

可得：

導(dǎo)體棒ab由PQ到CD只受重力作用

可得

（3）導(dǎo)體棒ab從進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ到停止運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得

可得

克服安培力做功，實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換。在純電阻電路中，電能全部以電熱的形式呈現(xiàn)。電路中產(chǎn)生的焦耳熱為

由電路電阻的連接特點(diǎn)，電阻R2上產(chǎn)生的熱量為

以豎直向下為正方向，導(dǎo)體棒ab從進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ到停止運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，由定量定理得

平均電流

下落的距離

聯(lián)立可得導(dǎo)體棒ab下落的距離

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】如圖所示，在條形磁鐵的中部有一個(gè)圓環(huán)，磁鐵位于圓心且與圓環(huán)平面垂直，試確定穿過(guò)環(huán)的磁通量的方向？若此環(huán)是一個(gè)彈性環(huán)，現(xiàn)在使圓環(huán)的半徑增大，則穿過(guò)環(huán)的磁通量怎樣變化？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一課外實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的電路測(cè)量某待測(cè)電阻Rx的阻值．圖中R0為標(biāo)準(zhǔn)定值電阻(R0=20.0 Ω)；電壓表可視為理想電壓表；S1為單刀開關(guān)，S2為單刀雙擲開關(guān)；E為電源；R為滑動(dòng)變阻器．采用如下步驟完成實(shí)驗(yàn)：

(1)按照實(shí)驗(yàn)原理線路圖(a)，將圖(b)中實(shí)物連線________．

(2)將滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)端置于適當(dāng)?shù)奈恢�，閉合S1.

(3)將開關(guān)S2擲于1端，改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)端的位置，記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U1；然后將S2擲于2端，記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U2.

(4)待測(cè)電阻阻值的表達(dá)式Rx＝________(用R0、U1、U2表示)．

(5)重復(fù)步驟(3)，得到如下數(shù)據(jù).

(6)利用上述5次測(cè)量所得的平均值，求得Rx＝________Ω.(保留1位小數(shù))

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩只相同的燈泡和串聯(lián)后接在電壓恒定的電路中，若的燈絲斷了，經(jīng)過(guò)搭絲后（搭絲后燈泡電阻減�。┤匀慌c串聯(lián)，重新接入原來(lái)的電路．假設(shè)在此過(guò)程中，燈絲電阻隨溫度變化的因素可忽略不計(jì)，且每只燈泡兩端的電壓均未超過(guò)其額定電壓．則此時(shí)每只燈泡所消耗的功率與原來(lái)各自的功率相比（ ）．

A.的功率變大B.的功率不變

C.的功率變大D.的功率變小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一個(gè)標(biāo)有“12V”字樣、功率未知的燈泡，測(cè)得燈絲電阻隨燈泡兩端電壓變化的關(guān)系如圖所示，試?yán)眠@條圖線計(jì)算：

（1）在正常發(fā)光情況下，燈泡的電功率________W．

（2）設(shè)燈絲電阻與其絕對(duì)溫度成正比，室溫為300K，在正常發(fā)光情況下，燈絲的溫度為________K．

（3）若一定值電阻與燈泡串聯(lián)，接在20V的電壓上，燈泡能正常發(fā)光，則串聯(lián)電阻的阻值為________Ω．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在一次實(shí)驗(yàn)中，要求用一個(gè)恒定電源和一個(gè)滑動(dòng)變阻器控制兩個(gè)完全相同的燈泡，使其中一個(gè)燈泡變亮的同時(shí)，另一個(gè)燈泡變暗．結(jié)果設(shè)計(jì)出了如圖的五種電路．通過(guò)分析可知：變化對(duì)稱且變化幅度最大的方案是________；對(duì)稱且變化幅度較大的方案是________；而不對(duì)稱且變化幅度不大的方案是________和________；最后，因?yàn)椴话踩豢扇〉姆桨甘?/span>________．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娦�，可以�?duì)交變電流進(jìn)行整流，將交變電流變?yōu)橹绷�，一種簡(jiǎn)單的整流電路如圖甲所示，ab為交變電流信號(hào)輸入端，D為半導(dǎo)體二極管，R為定值電阻。信號(hào)輸入后，電阻R兩端輸出的電壓信號(hào)如圖乙所示，則關(guān)于該輸出信號(hào)，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.頻率為100Hz

B.電壓有效值為

C.一個(gè)標(biāo)有“90V，30μF”的電容器并聯(lián)在電阻R兩端，可以正常工作

D.若電助理R=10Ω，則1min內(nèi)R產(chǎn)生的熱量為1.5×104 J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一條形磁鐵靜止在斜面上，當(dāng)固定在磁鐵中心的豎直上方的水平導(dǎo)線中無(wú)電流時(shí)，磁鐵對(duì)斜面的壓力為；當(dāng)導(dǎo)線中有電流時(shí)，磁鐵對(duì)斜面的壓力為．則下列說(shuō)法正確的是（ ）．

A.導(dǎo)線中電流方向向外，B.導(dǎo)線中電流方向向外，

C.導(dǎo)線中電流方向向內(nèi)，D.導(dǎo)線中電流方向向外，

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖甲為一運(yùn)動(dòng)員(可視為質(zhì)點(diǎn))進(jìn)行三米板跳水訓(xùn)練的場(chǎng)景，某次跳水過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員的速度v－時(shí)間t圖象如圖乙所示，t＝0是其向上起跳的瞬間，此時(shí)跳板回到平衡位置。t3＝5.5t1，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g＝10m/s2。則下列判斷正確的是

A.運(yùn)動(dòng)員入水時(shí)的速度大小為2m/s

B.運(yùn)動(dòng)員離開跳板后向上運(yùn)動(dòng)的位移大小為m

C.運(yùn)動(dòng)員在水中向下運(yùn)動(dòng)的加速度大小為20m/s2

D.運(yùn)動(dòng)員入水的深度為1.5m

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