【題目】如圖所示，兩足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L=0.5 m，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為θ=30°，導(dǎo)軌上端跨接一阻值為R=0.4 Ω的定值電阻。距導(dǎo)軌頂端MP的距離為d=0.5 m的CD（CD∥MP）下方有方向垂直于導(dǎo)軌向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0=1 T的勻強(qiáng)磁場�，F(xiàn)將金屬棒從CD處由靜止釋放。已知金屬棒的質(zhì)量為m=0.2 kg、電阻為r=0.1 Ω，在運(yùn)動過程中金屬棒始終與CD保持平行，且與導(dǎo)軌接觸良好。當(dāng)金屬棒沿導(dǎo)軌下滑距離d時（圖中EF的位置）速度剛好達(dá)到最大。已知重力加速度為g=10 m/s2。試求：

（1）金屬棒速度達(dá)到的最大值vm和從CD下滑到EF的過程中金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱Q；

（2）為了使金屬棒經(jīng)EF后回路中不再產(chǎn)生感應(yīng)電流，可使磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小發(fā)生變化。試寫出磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化的表達(dá)式（從金屬棒到EF處開始計時）。

【答案】（1）2 m/s 0.02 J （2）

【解析】（1）當(dāng)金屬棒的合力為零時速度最大，根據(jù)閉合電路的歐姆定律得：

根據(jù)平衡條件得：

聯(lián)立解得

由能量守恒定律得，該過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱為

其中金屬棒中產(chǎn)生的焦耳熱

（2）由于回路中沒有感應(yīng)電流，所以金屬棒將做勻加速運(yùn)動，經(jīng)過時間t其位移為

為了使回路中不再產(chǎn)生感應(yīng)電流，則回路中的磁通量不發(fā)生變化

即:

解得：

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】三條在同一平面(紙面)內(nèi)的長直絕緣導(dǎo)線組成一等邊三角形，在導(dǎo)線中通過的電流均為I，方向如圖所示．a、b和c三點(diǎn)分別位于三角形的三個頂角的平分線上，且到相應(yīng)頂點(diǎn)的距離相等．將a、b和c處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別記為B1、B2和B3，下列說法正確的是 （ ）

A. B1<B2<B3

B. B1＝B2＝B3

C. a和b處磁場方向垂直于紙面向外，c處磁場方向垂直于紙面向里

D. a處磁場方向垂直于紙面向外，b和c處磁場方向垂直于紙面向里

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示,質(zhì)量為 m2 的長木板靜止在光滑的水平面上,其上靜置一質(zhì)量為 m1 的小 滑塊�，F(xiàn)給木板施加一隨時間均勻增大的水平力 F,滿足 F= kt( k 為常數(shù), t 代表 時間),長木板的加速度 a 隨時間 t 變化的關(guān)系如圖乙所示。已知小滑塊所受到的最 大靜摩擦力等于滑動摩擦力。下列說法正確的是

A. 在 0~2s 時間內(nèi),小滑塊與長木板間的摩擦力不變

B. m1 與 m2 之比為 1:1

C. 在 2~3s 時間內(nèi),小滑塊與長木板間的摩擦力在數(shù)值上等于 m1 的大小

D. 當(dāng)小滑塊從長木板上脫離時,其速度比長木板小 0.5m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電子擴(kuò)束裝置由電子加速器、偏轉(zhuǎn)電場和偏轉(zhuǎn)磁場組成．偏轉(zhuǎn)電場由加有電壓的相距為d的兩塊水平平行放置的導(dǎo)體板組成，勻強(qiáng)磁場的左邊界與偏轉(zhuǎn)電場的右邊界相距為s，如圖甲所示．大量電子（其重力不計）由靜止開始，經(jīng)加速電場加速后，連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射入偏轉(zhuǎn)電場．當(dāng)兩板沒有加電壓時，這些電子通過兩板之間的時間為2t0，當(dāng)在兩板間加如圖乙所示的周期為2t0、幅值恒為U0的電壓時，所有電子均從兩板間通過，進(jìn)入水平寬度為l，豎直寬度足夠大的勻強(qiáng)磁場中，最后通過勻強(qiáng)磁場打在豎直放置的熒光屏上．問：

（1）如果電子在t=0時刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，則離開偏轉(zhuǎn)電場時的側(cè)向位移大小是多少？

（2）電子在剛穿出兩板之間的偏轉(zhuǎn)電場時最大側(cè)向位移與最小側(cè)向位移之比為多少？

（3）要使側(cè)向位移最大的電子能垂直打在熒光屏上，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少？（已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在平行板電容器極板間有電場強(qiáng)度為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。左右兩擋板中間分別開有小孔S1、S2，在其右側(cè)有一邊長為L的正三角形勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，方向垂直紙面向里，磁場邊界ac中點(diǎn)S3與小孔S1、S2正對�，F(xiàn)有大量的帶電荷量均為+q、而質(zhì)量和速率均可能不同的粒子從小孔S1水平射入電容器，其中速率為v0的粒子剛好能沿直線通過小孔S1、S2。粒子的重力及各粒子間的相互作用均可忽略不計。下列說法正確的是

A. v0一定等于

B. 在電容器極板中向上偏轉(zhuǎn)的粒子的速度一定滿足

C. 質(zhì)量的粒子都能從ac邊射出

D. 能打在ac邊的所有粒子在磁場B2中運(yùn)動的時間一定都相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子在狹縫間加速的時間忽略不計．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向與盒面垂直．粒子源A產(chǎn)生的粒子質(zhì)量為m，電荷量為＋q，U為加速電壓，則(　　)

A. 交變電壓的周期等于粒子在磁場中回轉(zhuǎn)周期的一半

B. 加速電壓U越大，粒子獲得的最大動能越大

C. D形盒半徑R越大，粒子獲得的最大動能越大

D. 磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大，粒子獲得的最大動能越大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】蹦床運(yùn)動有“空中芭蕾”之稱，某質(zhì)量m＝50 kg的運(yùn)動員從距蹦床h1＝1.25 m高處自由落下，接著又能彈起h2＝1.8 m高，運(yùn)動員與蹦床接觸時間t＝0.50 s，在空中保持直立，取g＝10 m/s2，求：

① 運(yùn)動員與蹦床接觸時間內(nèi)，所受重力的沖量大小I；

② 運(yùn)動員與蹦床接觸時間內(nèi)，受到蹦床平均彈力的大小F.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2017年11月5日19時45分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運(yùn)載火箭，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第二十四、二十五顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。這兩顆衛(wèi)星屬于中圓地球軌道衛(wèi)星，是我國北斗三號第一、二顆組網(wǎng)衛(wèi)星，開啟了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球組網(wǎng)的新時代。中圓軌道地球衛(wèi)星是指衛(wèi)星軌道距離地球表面2000～20000km的地球衛(wèi)星，與近地衛(wèi)星相比

A. 速度更大 B. 角速度更大 C. 周期更大 D. 加速度更大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2016年里約奧運(yùn)會，贏得個人第23枚奧運(yùn)金牌的菲爾普斯是青睞中國古老的拔罐療法的奧運(yùn)選手之一，如今火罐已風(fēng)靡全球，若罐的容積為50cm3，空氣溫度為27℃，已知大氣壓，罐導(dǎo)熱性能良好。

（1）某次拔罐過程中，罐內(nèi)空氣被加熱到57℃，求此時罐內(nèi)空氣質(zhì)量與室溫下罐內(nèi)空氣質(zhì)量的比；

（2）當(dāng)罐被扣到人體上之后，罐內(nèi)的空氣從57℃降溫到室溫，罐的容積由于皮膚變形減少2cm3，求降溫之后罐內(nèi)氣體的壓強(qiáng)（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；

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