【題目】如圖所示，頂角=60°的光滑金屬導(dǎo)軌MON固定在水平面內(nèi)，導(dǎo)軌處在方向豎直向下、大小為B的勻強磁場中。以O(shè)為坐標(biāo)原點、金屬導(dǎo)軌的角分線為x軸，在水平面內(nèi)建立如圖所示的直角坐標(biāo)系。一根初始位置與y軸重合的導(dǎo)體棒在垂直于導(dǎo)體棒的水平外力作用下以速度v沿x軸做勻速直線運動，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長度的電阻為r。導(dǎo)體棒在滑動過程中始終保持與導(dǎo)軌良好接觸。以導(dǎo)體棒位于O處作為計時零點。試求

（1）t時刻流過導(dǎo)體棒的電流強度I和電流方向（回答沿磁場方向看順時針或逆時針）

（2）t時刻作用于導(dǎo)體棒的水平外力的大小F

（3）0～t時間內(nèi)導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱Q。

【答案】（1） ，逆時針方向；（2） ;（3）

【解析】

（1）設(shè)導(dǎo)體棒的有效切割長度為

則回路中的總電阻為

則有

所以電流大小為

根據(jù)右手定則可以判斷電流方向為逆時針方向

（2）設(shè)導(dǎo)體棒運動走過的位移為x，則 ，則導(dǎo)體棒的有效切割長度為

導(dǎo)體棒勻速運動，外力等于安培力，即

解得：

（3）通過導(dǎo)體棒的電流為定值，導(dǎo)體棒的電阻

導(dǎo)體棒的熱功率為

解得：

P與t成正比，

所以在0-t時間內(nèi)，導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱即為圖像所包圍的面積，整理得

故本題答案是：（1） ，逆時針方向；（2） ;（3）

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，理想變壓器原線圈輸入電壓u＝Umsinωt，副線圈電路中R0為定值電阻，R為滑動變阻器，理想交流電壓表V1和V2的示數(shù)分別為U1和U2，理想交流電流表A1和A2的示數(shù)分別為I1和I2.下列說法正確的是(　　)

A. U1和U2是電壓的瞬時值

B. I1、I2之比等于原、副線圈的匝數(shù)之比

C. 滑片P向上滑動過程中，U2變大，I1變大

D. 滑片P向上滑動過程中，U2不變，I1變小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為一種直流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)示意圖，直流發(fā)電機由兩塊永磁鐵、線圈和換向器組線纏繞而成.永磁體N、S極相對，中間區(qū)域視為勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。線圈由N匝導(dǎo)線纏繞而成，面積為S，可繞如圖所示的軸線勻速轉(zhuǎn)動，角速度為ω。換向器由兩個半銅環(huán)和兩個電刷構(gòu)成，半銅環(huán)分別與線圈中導(dǎo)線的兩端固連，線圈和半銅環(huán)繞著軸線以相同角速度轉(zhuǎn)動。電刷位置固定，作為輸出端與外電路相連（圖中未畫出）。每當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到中性面位置時，半銅環(huán)和電刷會交換接觸，以保持輸出電流方向不變，且交換時間極短可忽略。下列說法正確的是

A. 當(dāng)線圈按照圖示的方向轉(zhuǎn)動時，電刷a的電勢比b的電勢高

B. 當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時，線圈中產(chǎn)生的電動勢為零

C. 該發(fā)電機產(chǎn)生電動勢的最大值為NBSω

D. 該發(fā)電機產(chǎn)生電動勢的最大值是有效值的倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個靜止在水平地面上的物體，質(zhì)量為0.1kg，受到豎直向上的拉力F作用，F隨時間t的變化情況如圖所示。若g取10m/s2，則下列說法正確的是

A. 0~3s內(nèi)，物體的速度逐漸增大

B. 3s時物體的加速度最大

C. 第5s末和第9s末物體的速度相等

D. 第9s末物體離地面的高度最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)要較準(zhǔn)確地測量量程為0～3V、內(nèi)阻大約為3kΩ的電壓表V1的內(nèi)阻Rv，實驗室提供的器材如下：

電流表A1（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）

電流表A2（量程0～1mA，內(nèi)阻約100Ω）

電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）；

定值電阻R1（阻值200Ω）；

定值電阻R2（阻值2kΩ）；

滑動變阻器R3（最大阻值100Ω，最大電流1.5A）

電源E1（電動勢6V，內(nèi)阻約0.5Ω）

電源E2（電動勢3V，內(nèi)阻約0.5Ω）；

開關(guān)S，導(dǎo)線若干

（1）選用上述的一些器材，甲、乙兩個同學(xué)分別設(shè)計了圖甲、乙兩個電路。

在圖甲的電路中，電源選擇E1，則定值電阻R應(yīng)該選擇___；在圖乙的電路中，電源選擇E2，電流表應(yīng)該選擇___。（填寫對應(yīng)器材的符號）

（2）根據(jù)圖甲電路，多次測量得到多組電手表V1和V2的讀數(shù)U1、U2，用描點法得到U1﹣U2圖象，若圖象的斜率為k1，定值電阻的阻值為R，則電壓表V1的內(nèi)阻RV＝___；根據(jù)圖乙電路，多次測量得到多組電壓表V1和電流表A的讀數(shù)U1'、I，用描點法得到可U1′﹣I圖象，若圖象的斜率為k2，則電壓表V1的內(nèi)阻RV′＝___。（用題中所給字母表示）

（3）從實驗測量精度的角度分析，用圖___電路較好；原因是___。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路，實驗中供選擇的器材如下：

A．待測干電池組（電動勢為E，內(nèi)阻約0.1Ω）

B．電流表（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）

C．靈敏電流計G（滿偏電流Ig=200μA、內(nèi)阻rg=100Ω）

D．滑動變阻器Rx1（0～20Ω、2.0A）

E．滑動變阻器Rx2（0～1000Ω、12.0A）

F．定值電阻R1（900Ω）

G．定值電阻R2（90Ω）

H．開關(guān)S一只、導(dǎo)線若干

（1）甲圖中的滑動變阻器Rx應(yīng)選______（選填“Rx1”或“Rx2”），定值電阻R應(yīng)選______（選填“R1”或“R2”）；

（2）實驗中閉合開關(guān)S前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片移至______（填“a端”、“中央”或“b端”）；

（3）若靈敏電流計G的示數(shù)用I1表示，電流表A的示數(shù)用I2表示，如圖乙所示為該實驗繪出的I1-I2圖線，由圖線可求得被測干電池的電動勢E=______V（保留3位有效數(shù)字），內(nèi)電阻r=______Ω．（保留2位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】根據(jù)電、磁場對運動電荷的作用規(guī)律我們知道,電場可以使帶電粒子加(或減)速,磁場可以控制帶電粒子的運動方向.回旋加速器,圖示的質(zhì)譜儀都是利用以上原理制造出來的高科技設(shè)備,如圖中的質(zhì)譜儀是把從S1出來的帶電量相同的粒子先經(jīng)過電壓U使之加速,然后再讓他們進入偏轉(zhuǎn)磁場B,這樣質(zhì)量不同的粒子就會在磁場中分離.下述關(guān)于回旋加速器，質(zhì)譜儀的說法中錯誤的是

A. 經(jīng)過回旋加速器加速的同種帶電粒子，其最終速度大小與高頻交流電的電壓無關(guān)

B. 經(jīng)過回旋加速器加速的同種帶電粒子，其最終速度大小與D型盒上所加磁場強弱有關(guān)

C. 圖示質(zhì)譜儀中，在磁場中運動半徑大的粒子，其質(zhì)量也大.

D. 圖示質(zhì)譜儀中，在磁場中運動半徑大的粒子，其電荷量也大.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的平行金屬板A、B與電源相連，兩板間電壓為U，距離為d。兩板之間有垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B1。圓心為O的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B2。一束不計重力的帶電粒子沿平行于金屬板且垂直于磁場的方向射入金屬板間，然后沿直線運動，從a點射入圓形磁場，在圓形磁場中分成1、2兩束粒子，兩束粒子分別從c、d兩點射出磁場。已知ab為圓形區(qū)域的水平直徑，∠cOb=60°，∠dOb=120°。不計粒子間的相互作用，下列說法正確的是

A. 金屬板A、B分別接電源的負(fù)極、正極

B. 進入圓形磁場的粒子的速度大小為

C. 1、2兩束粒子的比荷之比為1∶3

D. 1、2兩束粒子的比荷之比為1∶2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，輸入電壓U恒為12V，燈泡L標(biāo)有“6V 12W”字樣，電動機線圈的電阻RM=0.5Ω。若燈泡恰能正常發(fā)光且電動機轉(zhuǎn)動，以下說法中正確的是（　�。�

A. 電動機的輸入功率是14W

B. 電動機的輸出功率10W

C. 電動機的熱功率是1W

D. 整個電路消耗的電功率是22W

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