【題目】如圖（甲），MN、PQ為水平放置的足夠長(zhǎng)平行光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L＝0.5m，導(dǎo)軌左端連接的定值電阻R＝2Ω，整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T，將一根質(zhì)量為0.2kg、電阻也為r＝2Ω的金屬棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。規(guī)定水平向右為x軸正方向，在x＝0處給棒一個(gè)向右的初速度，并對(duì)棒施加水平向右的拉力作用，經(jīng)過(guò)2.4m金屬棒受到的安培力為0.8N，圖（乙）為棒所受的安培力F安與位移x的關(guān)系圖象。求：

（1）運(yùn)動(dòng)2.4m時(shí)金屬棒瞬時(shí)速度大小；

（2）估算0﹣24m內(nèi)定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱（提示：可以用F﹣x圖象下的“面積”代表力F所做的功）；

（3）0﹣2.4m內(nèi)通過(guò)電阻R的電荷量；

（4）0﹣2.4m內(nèi)水平拉力的沖量大小。

【答案】（1）運(yùn)動(dòng)2.4m時(shí)金屬棒瞬時(shí)速度大小為3.2m/s；（2）0﹣24m內(nèi)定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱o 0.72J；（3）0﹣2.4m內(nèi)通過(guò)電阻R的電荷量為0.6C；（4）0﹣2.4m內(nèi)水平拉力的沖量大小為1.04NS

【解析】

（1）棒受到的安培力：FA＝BIL①，

由閉合電路歐姆定律得： ②

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E＝BLv③

由以上三式可解得：v＝3.2m/s

（2）克服安培力做功等于產(chǎn)生的焦耳熱

Q＝FAx＝72×0.02（每個(gè)格子對(duì)應(yīng)的面積值等于功）＝1.44J

則每個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量：Q′＝Q＝0.72J

（3）電荷量為：，

代入數(shù)據(jù)可得：q＝0.6C

（4）由動(dòng)量定理：④

剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，安培力為F1，則 ⑤

而： ⑥

由④⑤⑥式結(jié)合v＝3.2m/s，可求得：IF＝1.04Ns

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，兩根足夠長(zhǎng)且平行的光滑金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面成α＝53°角，間距為L=0.5m的導(dǎo)軌間接一電阻，阻值為R=2Ω，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。在兩平行虛線(xiàn)間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度B=0.8T。導(dǎo)體棒a的質(zhì)量為m1＝0.1 kg、電阻為R1＝1 Ω；導(dǎo)體棒b的質(zhì)量為m2＝0.2 kg、電阻為R2＝2Ω，它們分別垂直導(dǎo)軌放置并始終與導(dǎo)軌接觸良好�，F(xiàn)從圖中的M、N處同時(shí)將a、b由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中它們都能勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，且當(dāng)a剛出磁場(chǎng)時(shí)b正好進(jìn)入磁場(chǎng)。a、b電流間的相互作用不計(jì)，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，取g=10m/s2。求：

(1)導(dǎo)體棒a剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，流過(guò)電阻R的電流I；

(2)導(dǎo)體棒a穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的速度v1；

(3)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度d.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，物塊A、B靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量均為1kg，B通過(guò)輕彈簧與墻相連，彈簧處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài)，現(xiàn)給A一個(gè)向左的初速度v0=10m/s，使A向B撞去并瞬間鎖定在一起，當(dāng)彈簧被壓縮至最短時(shí)解除鎖定，物塊A最終會(huì)被反彈出來(lái)，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 彈簧能獲得的最大彈性勢(shì)能為25J

B. 物塊A最終的速度大小為5m/s

C. 整個(gè)過(guò)程中物塊B對(duì)物塊A產(chǎn)生的沖量大小為15N·s

D. 整個(gè)過(guò)程中的機(jī)械能損失37.5J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，飛行器繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，飛行器中宇航員測(cè)得地球相對(duì)飛行器的張角為，已知地球表面重力加速度g和地球半徑R，不考慮地球自轉(zhuǎn)，飛行器中宇就員不能確定的是　　

A. 飛行器運(yùn)行速度大小

B. 飛行器軌道半徑

C. 飛行器的周期

D. 飛行器受地球引力大小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某興趣小組設(shè)計(jì)了一個(gè)玩具軌道模型如圖甲所示，將一質(zhì)量為m＝0.5kg的玩具小車(chē)（可以視為質(zhì)點(diǎn)）放在P點(diǎn)，用彈簧裝置將其從靜止彈出（彈性勢(shì)能完全轉(zhuǎn)化為小車(chē)初始動(dòng)能）使其沿著半徑為r＝1.0m的光滑圓形豎直軌道OAO′運(yùn)動(dòng)，玩具小車(chē)與水平面PB的阻力為其自身重力的0.5倍（g取10m/s2），PB＝16.0m，O為PB中點(diǎn)。B點(diǎn)右側(cè)是一個(gè)高h＝1.25m、寬L＝2.0m的壕溝。求；

（1）要使小車(chē)恰好能越過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn)A，小車(chē)在O點(diǎn)受到軌道彈力的大��；

（2）要求小車(chē)能安全越過(guò)A點(diǎn)，并從B點(diǎn)平拋后越過(guò)壕溝，則彈簧的彈性勢(shì)能至少為多少？

（3）若在彈性限度內(nèi)，彈簧的最大彈性勢(shì)能Epm＝40J，以O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，OB為x軸，從O到B方向?yàn)檎较�，在圖乙坐標(biāo)上畫(huà)出小車(chē)能進(jìn)入圓形軌道且不脫離軌道情況下，彈簧彈性勢(shì)能Ep與小車(chē)停止位置坐標(biāo)x關(guān)系圖。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用圖示裝置可以檢測(cè)霍爾效應(yīng)。利用電磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)，電流表檢測(cè)輸入霍爾元件的電流，電壓表檢測(cè)元件輸出的電壓，已知圖中的霍爾元件是半導(dǎo)體，與金屬導(dǎo)體不同，它內(nèi)部形成電流的“載流子”是空穴，空穴可視為能自由移動(dòng)的帶正電的粒子，圖中的1、2、3、4是霍爾元件上的四個(gè)接線(xiàn)端，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2閉合后，電流表A和電表B、C都有明顯示數(shù)，下列說(shuō)法中正確的是

A. 電表B為電壓表，電表C為電流表

B. 接線(xiàn)端4的電勢(shì)低于接線(xiàn)端2的電勢(shì)

C. 若增大R1，則電壓表示數(shù)增大

D. 若增大R2，則電壓表示數(shù)減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測(cè)量滑塊與水平桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。將彈簧放置在水平桌面上左端固定右端在O點(diǎn)；在O點(diǎn)右側(cè)的A、B位置各安裝一個(gè)光電門(mén)。讓帶有遮光片的滑塊壓縮彈簧到某位置C，由靜止釋放滑塊，與兩個(gè)光電門(mén)都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片從A至B所用的時(shí)間t。改變光電門(mén)B的位置進(jìn)行多次測(cè)量，每次都使滑塊從同一位置由C靜止釋放并用米尺測(cè)量AB之間的距離x。記下相應(yīng)的t值，所得數(shù)據(jù)如下表所示。

(1)根據(jù)表中記錄的數(shù)據(jù)空格處應(yīng)填___________；

(2)請(qǐng)?jiān)趫D(b)給出的坐標(biāo)紙上畫(huà)出－t圖線(xiàn)；______

(3)由所畫(huà)出的－t圖線(xiàn)可得出滑塊與水平桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=___________(重力加速度大小g=9.8m/s2，保留2位有效數(shù)字)；

(4)若保持光電門(mén)B的位置不變改變，光電門(mén)A的位置重，復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。圖中作出的－t圖線(xiàn)可能正確的是__________

A、 B、

C、 D、

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】汽車(chē)以額定功率P在平直公路上以速度勻速行駛，在某一時(shí)刻突然使汽車(chē)的功率變?yōu)?/span>2P，并保持該功率繼續(xù)行駛，汽車(chē)最終以速度勻速行駛設(shè)汽車(chē)所受阻力不變，則　　

A.

B.

C. 汽車(chē)在速度時(shí)的牽引力是速度時(shí)的牽引力的兩倍

D. 汽車(chē)在速度時(shí)的牽引力是速度時(shí)的牽引力的一半

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示裝置探究加速度與合外力關(guān)系實(shí)驗(yàn)。(當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間)

(1)實(shí)驗(yàn)前，先用游標(biāo)卡尺測(cè)出遮光片的寬度，讀數(shù)如圖乙所示，則遮光片的寬度d=___________mm。

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，先取下細(xì)線(xiàn)和鉤碼，適當(dāng)墊高長(zhǎng)木板沒(méi)有定滑輪的一端，將小車(chē)輕放在O點(diǎn)，輕推小車(chē)使小車(chē)沿木板運(yùn)動(dòng)，小車(chē)通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)A、B時(shí)，連接光電門(mén)的計(jì)時(shí)器顯示遮光片遙光時(shí)間分別為△t1、△t2，如果△t1___________△t2，則表明平衡了摩擦力。平衡好摩擦力后，撤去光電門(mén)A，連好細(xì)線(xiàn)，掛上鉤碼；

(3)讓小車(chē)從O點(diǎn)由靜止釋放，記錄小車(chē)通過(guò)光電門(mén)時(shí)遮光片遮光時(shí)間Δt，記錄鉤碼的質(zhì)量m；

(4)改變所掛鉤碼的質(zhì)量，讓小車(chē)從O點(diǎn)由靜止釋放，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟(3)多次；

(5)要求出每次小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度，還需要測(cè)量的物理量是___________(寫(xiě)出需要測(cè)量的物理量及相成的物理量符號(hào))。要保證細(xì)線(xiàn)的拉力近似等于鉤碼的重量，需要滿(mǎn)足的條件是___________；

(6)為了能通過(guò)圖像直觀地得到實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，需要作的是___________關(guān)系圖像。

A.(△t)2－m B.△t-m C.－m D. －m

如果作出的圖像為___________，則說(shuō)明質(zhì)量一定時(shí)，加速度與合外力成正比。

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