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【題目】如圖所示，兩根平行的光滑金屬導軌MN、PQ放在水平面上，左端向上彎曲，導軌間距為L，電阻不計，水平段導軌所處空間存在方向豎直向上的勻強磁場，磁感應強度為B.導體棒a與b的質量均為m，電阻值分別為Ra＝R，Rb＝2R.b棒放置在水平導軌上足夠遠處，a棒在弧形導軌上距水平面h高度處由靜止釋放．運動過程中導體棒與導軌接觸良好且始終與導軌垂直，重力加速度為g.

(1)求a棒剛進入磁場時受到的安培力的大小和方向；

(2)求最終穩(wěn)定時兩棒的速度大小；

(3)從a棒開始下落到最終穩(wěn)定的過程中，求b棒上產生的內能．

【答案】(1) ，方向水平向左 (2) (3)mgh

【解析】(1)設a棒剛進入磁場時的速度為v，從開始下落到進入磁場

根據機械能守恒定律有mgh＝mv2

a棒切割磁感線產生感應電動勢E＝BLv

根據閉合電路歐姆定律有I＝

a棒受到的安培力F＝BIL

聯立以上各式解得F＝，方向水平向左．

(2)設兩棒最后穩(wěn)定時的速度為v′，從a棒開始下落到兩棒速度達到穩(wěn)定

根據動量守恒定律有mv＝2mv′

解得v′＝.

(3)設a棒產生的內能為Ea，b棒產生的內能為Eb

根據能量守恒定律得mv2＝×2mv′2＋Ea＋Eb

兩棒串聯內能與電阻成正比Eb＝2Ea

解得Eb＝mgh.

練習冊系列答案
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【題目】地面附近有一正在上升的空氣團，它與外界的熱交換忽略不計．已知大氣壓強隨高度增加而降低，則該氣團在此上升過程中（不計氣團內分子間的勢能）（　　）
A.體積減小，溫度降低
B.體積減小，溫度不變
C.體積增大，溫度降低
D.體積增大，溫度不變

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【題目】如圖所示，在載流直導線近旁固定有兩平行光滑導軌A、B，導軌與直導線平行且在同一水平面內，在導軌上有兩條可自由滑動的導體棒ab和cd。載流直導線中的電流逐漸增強時，導體棒ab和cd的運動情況是（ ）

A. 一起向左運動

B. 一起向右運動

C. ab和cd相向運動，相互靠近

D. ab和cd相背運動，相互遠離

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【題目】如圖，A、B為兩個完全相同的燈泡，L為自感線圈（自感系數較大；直流電阻不計），E為電源，S為開關。下列說法正確的是（ ）

A. 閉合開關穩(wěn)定后，A、B一樣亮

B. 閉合開關的瞬間，A、B同時亮，但A很快又熄滅

C. 閉合開關穩(wěn)定后，斷開開關，A閃亮后又熄滅

D. 閉合開關穩(wěn)定后，斷開開關，A、B立即同時熄滅

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【題目】如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上，相距均為d的三條水平虛線l1、l2、l3，它們之間的區(qū)域Ⅰ、Ⅱ分別存在垂直斜面向下和垂直斜面向上的勻強磁場，磁感應強度大小均為B，一個質量為m、邊長為d、總電阻為R的正方形導線框，從l1上方一定高處由靜止開始沿斜面下滑，當ab邊剛越過l1進入磁場Ⅰ時，恰好以速度v1做勻速直線運動；當ab邊在越過l2運動到l3之前的某個時刻，線框又開始以速度v2做勻速直線運動，重力加速度為g．在線框從釋放到穿出磁場的過程中，下列說法正確的是（ ）

A．線框中感應電流的方向不變

B．線框ab邊從l1運動到l2所用時間大于從l2運動到l3所用時間

C．線框以速度v2勻速直線運動時，發(fā)熱功率為

D．線框從ab邊進入磁場到速度變?yōu)関2的過程中，減少的機械能△E機與線框產生的焦耳熱Q電的關系式是

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，MN、PQ為足夠長的平行導軌，間距L＝0.5 m.導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°.NQ⊥MN，NQ間連接有一個R＝3 Ω的電阻.有一勻強磁場垂直于導軌平面，磁感應強度為B0＝1 T.將一根質量為m＝0.05 kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導軌上，且與導軌接觸良好，金屬棒的電阻r＝2 Ω，其余部分電阻不計.現由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導軌向下運動過程中始終與NQ平行.已知金屬棒與導軌間的動摩擦因數μ＝0.5，當金屬棒滑行至cd處時速度大小開始保持不變，cd 距離NQ為s＝2 m.試解答以下問題：(g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

(1)金屬棒達到穩(wěn)定時的速度是多大？

(2)從靜止開始直到達到穩(wěn)定速度的過程中，電阻R上產生的熱量是多少？

(3)若將金屬棒滑行至cd處的時刻記作t＝0，從此時刻起，讓磁感應強度逐漸減小，可使金屬棒中不產生感應電流，則t＝1 s時磁感應強度應為多大？

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【題目】兩人拔河甲勝乙敗，甲對乙的拉力是300N，則乙對甲的拉力（繩的質量忽略不計）

A. 等于300N B. 大于300N C. 小于300N D. 不能確定

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【題目】書放在桌面上，會受到桌面對它的彈力作用，產生這個彈力的原因是（ ）

A.書的形變 B.桌面形變 C.書受到的重力 D.桌面受到的重力

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【題目】以往我們認識的光電效應是單光子光電效應，即一個電子在極短時間內只能吸收到一個光子而從金屬表面逸出．強激光的出現豐富了人們對于光電效應的認識，用強激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個電子在極短時間內吸收多個光子成為可能，從而形成多光子光電效應，這已被實驗證實．

光電效應實驗裝置如圖所示．用頻率為ν的普通光源照射陰極K，沒有發(fā)生光電效應．換用同樣頻率ν的強激光照射陰極K，則發(fā)生了光電效應；此時，若加上反向電壓U，即將陰極K接電源正極，陽極A接電源負極，在KA之間就形成了使光電子減速的電場．逐漸增大U，光電流會逐漸減�。划敼怆娏髑『脺p小到零時，所加反向電壓U可能是下列的(其中W為逸出功，h為普朗克常量，e為電子電量)( )

A．U＝

B．U＝

C．U＝2hν－W

D．U＝

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