【題目】如圖所示，水平固定的平行光滑金屬導(dǎo)軌（電阻不計(jì)），間距為Z，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌左側(cè)接有一阻值為R的電阻。一根與導(dǎo)軌接觸良好的金屬導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m、阻值為r。導(dǎo)體棒在平行于軌道平面且與導(dǎo)體棒垂直的恒力F的作用下由靜止開始向右運(yùn)動。當(dāng)位移為x時(shí)，導(dǎo)體棒的速度為v，求：

(1)此過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量；

(2)F作用的時(shí)間。

【答案】(1) (2)

【解析】解：(1)導(dǎo)體棒運(yùn)動的過程中對其進(jìn)行受力分析，根據(jù)動能定理

得

R上產(chǎn)生的熱量

(2)對導(dǎo)體棒進(jìn)行受力分析，當(dāng)導(dǎo)體棒向右切割時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電流,受到水平向左的安培力，因此導(dǎo)體棒水平方向受到拉力F和安培力，采用“微元法”求解，由初始位置開始，取很短的一段時(shí)間△t進(jìn)行研究，末速度為，根據(jù)動量定理，有

由于研究的時(shí)間段很短，可將安培力視為恒力，，為該段時(shí)間內(nèi)的平均速度，代入解得，有

同理,在速度之后連續(xù)取多段很短的時(shí)間段進(jìn)行研究，直到末速度為v，有

……

將以上等式相加，得

其中

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】如圖所示，足夠長的斜面與水平面的夾角為θ＝53°，空間中自上而下依次分布著垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、……、n，相鄰兩個(gè)磁場的間距均為d＝0.5 m．一邊長L＝0.1 m、質(zhì)量m＝0.5 kg、電阻R＝0.2 Ω的正方形導(dǎo)線框放在斜面的頂端，導(dǎo)線框的下邊距離磁場Ⅰ的上邊界為d0＝0.4 m，導(dǎo)線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5.將導(dǎo)線框由靜止釋放，導(dǎo)線框在每個(gè)磁場區(qū)域中均做勻速直線運(yùn)動．已知重力加速度g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，求：

(1)導(dǎo)線框進(jìn)入磁場Ⅰ時(shí)的速度；

(2)磁場Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1；

(3)磁場區(qū)域n的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bn與B1的函數(shù)關(guān)系．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，質(zhì)量為M的足夠長金屬導(dǎo)軌abcd放在光滑的絕緣水平面上．一電阻不計(jì)，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒PQ放置在導(dǎo)軌上，始終與導(dǎo)軌接觸良好，PQbc構(gòu)成矩形．棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為μ，棒左側(cè)有兩個(gè)固定于水平面的立柱．導(dǎo)軌bc段長為L，開始時(shí)PQ左側(cè)導(dǎo)軌的總電阻為R，右側(cè)導(dǎo)軌單位長度的電阻為R0．以ef為界，其左側(cè)勻強(qiáng)磁場方向豎直向上，右側(cè)勻強(qiáng)磁場水平向左，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B．在t=0時(shí)，一水平向左的拉力F垂直作用在導(dǎo)軌的bc邊上，使導(dǎo)軌由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，加速度為a．

（1）求回路中感應(yīng)電動勢及感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的表達(dá)式；

（2）經(jīng)過多長時(shí)間拉力F達(dá)到最大值，拉力F的最大值為多少？

（3）某過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q，導(dǎo)軌克服摩擦力做功為W，求導(dǎo)軌動能的增加量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平地面上有一“L”型滑板ABC，豎直高度h＝1.8 m．D處有一固定障礙物，滑板右端C到障礙物的距離為1 m．滑板左端施加水平向右的推力F＝144 N的同時(shí)，有一小物塊緊貼豎直板的A點(diǎn)無初速度釋放，滑板撞到障礙物時(shí)立即撤去力F，滑板以原速率反彈，小物塊最終落在地面上，滑板質(zhì)量M＝3 kg，小物塊質(zhì)量m＝1 kg，滑板與小物塊及地面間的動摩擦因數(shù)均為μ＝0.4(取g＝10 m/s2，已知tan 37°＝)．求：

(1)滑板撞到障礙物前小物塊的加速度；

(2)小物塊落地時(shí)的速度；

(3)小物塊落地時(shí)到滑板B端的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，導(dǎo)熱的氣缸固定在水平地面上，用活塞把一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸中，氣缸的內(nèi)壁光滑�，F(xiàn)用水平外力F作用于活塞桿，使活塞緩慢地向右移動，由狀態(tài)①變化到狀態(tài)②，在此過程中，如果環(huán)境溫度保持不變，下列說法正確的是_________ 。（填正確答案標(biāo)號。選對1個(gè)得3分，選對2個(gè)得5分，選對3個(gè)得6分；每選錯1個(gè)扣3分，最低得分為0分）

A．每個(gè)氣體分子的速率都不變

B．氣體分子平均動能不變

C．水平外力F逐漸變大

D．氣體內(nèi)能減少

E．氣體放出熱量

F．氣體內(nèi)能不變，卻對外做功，此過程違反熱力學(xué)第一定律，不可能實(shí)現(xiàn)

G．氣體是從單一熱源吸熱，全部用來對外做功，但此過程不違反熱力學(xué)第二定律

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是發(fā)電廠通過升壓變壓器進(jìn)行高壓輸電，接近用戶端時(shí)再通過降壓變壓器降壓給用戶供電的示意圖，圖中變壓器均可視為理想變壓器，圖中電表均為理想交流電表。設(shè)發(fā)電廠輸出的電壓一定，兩條輸電線總電阻用R0表示，并且電阻不變，變阻器R相當(dāng)于用戶用電器的總電阻。當(dāng)用電器增加時(shí)，相當(dāng)于R變小，則當(dāng)用電進(jìn)入高峰時(shí)（　　）

A. 電壓表V1、V2的讀數(shù)均不變，電流A2的讀數(shù)增大，電流表A1的讀數(shù)減小

B. 電壓表V3、V4的讀數(shù)均減小，電流A2的讀數(shù)增大，電流表A3的讀數(shù)增大

C. 電壓表V2、V3的讀數(shù)之差與電流表A2的讀數(shù)的比值不變

D. 線路損耗功率增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一勁度系數(shù)很大的輕質(zhì)彈簧下端固定在傾角θ=30°的斜面底端，將彈簧上端壓縮到A點(diǎn)鎖定。一質(zhì)量為m的小物塊緊靠彈簧上端放置，解除彈簧鎖定，小物塊將沿斜面上滑至B點(diǎn)后又返回，A、B兩點(diǎn)的高度差為h，彈簧鎖定時(shí)具有的彈性勢能 ，鎖定及解除鎖定均無機(jī)械能損失，斜面上A點(diǎn)以下部分的摩擦不計(jì)，已知重力加速度為g。求：

(1)物塊與斜面間的動摩擦因數(shù);

(2)物塊在離開彈簧后上滑和下滑過程中的加速度大小之比;

(3)若每次當(dāng)物塊離開彈簧后立即將彈簧壓縮到A點(diǎn)鎖定，當(dāng)物塊返回A點(diǎn)時(shí)立刻解除鎖定。設(shè)斜面最高點(diǎn)C（未畫出）與A的高度差為3h，試通過計(jì)算判斷物塊最終能否從C點(diǎn)拋出。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，真空中有一邊長為l的菱形ABCD，∠ADC=60°，P點(diǎn)是AC連線的中點(diǎn)，在A點(diǎn)固定一電量為q的負(fù)點(diǎn)電荷，在C點(diǎn)固定一電量為2q的正點(diǎn)電荷。則以下說法正確的是

A. B點(diǎn)和D點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同

B. P點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小是D點(diǎn)的4倍

C. B點(diǎn)電勢低于P點(diǎn)電勢

D. 試探電荷在D點(diǎn)的電勢能大于在B點(diǎn)的電勢能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲同學(xué)準(zhǔn)備做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)，乙同學(xué)準(zhǔn)備做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。

（1）上圖中A、B、C、D、E表示部分實(shí)驗(yàn)器材，甲同學(xué)需在圖中選用的器材________；乙同學(xué)需在圖中選用的器材___________。（用字母表示）

（2）乙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室選齊所需器材后，經(jīng)正確操作獲得如圖所示的兩條紙帶①和②。紙帶__________的加速度大（填①或者②），其加速度大小為____________.

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同步練習(xí)冊答案