如圖，在勻強磁場中固定放置一根串接一電阻R的直角形金屬導軌aob（在紙面內(nèi)），磁場方向垂直紙面朝里，另有兩根金屬導軌c、d分別平行于oa、ob放置．保持導軌之間接觸良好，金屬導軌的電阻不計．現(xiàn)經(jīng)歷以下四個過程：①以速率v移動d，使它與ob的距離增大一倍；②再以速率v移動c，使它與oa的距離減小一半；③然后，再以速率2v移動c，使它回到原處；④最后以速率2v移動d，使它也回到原處．設上述四個過程中通過電阻R的電量的大小依次為Q1、Q2、Q3和Q4，則（　　）
分析：金屬導軌c、d勻速移動，根據(jù)感應電動勢、歐姆定律等列出四個熱量表達式，研究關系．
解答：解：設d與ob之間距離為l1，c與oa之間距離為l2．
則Q1=I1t1=
Bl2v
R
?
l1
v
=
Bl1l2
R

  Q2=I2t2=
B2l1v
R
?
1
2
l2
v
=
Bl1l2
R

  Q3=I3t3=
B2l12v
R
?
1
2
l2
2v
=
Bl1l2
R

  Q4=I4t4=
Bl22v
R
?
l1
2v
=
Bl1l2
R
  則Q1=Q2=Q3=Q4
故A
點評：本題的方法是四個熱量均用相同的量表示．也可以用經(jīng)驗公式感應電量q=n
△φ
R
，分析磁通量變化大小來確定．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，豎直放置的金屬薄板M、N間距為d．絕緣水平直桿左端從N板中央的小孔穿過，與M板固接，右端處在磁感應強度為B的勻強磁場中．質(zhì)量為m、帶電量為+q的中空小球P，套在水平直桿上，緊靠M板放置，與桿的動摩擦因數(shù)為μ．當在M、N板間加上適當?shù)碾妷篣后，P球?qū)⒀厮街睏U從N板小孔射出．小球所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．試問：
（1）此時M、N哪個板的電勢高？它們間的電勢差大小必須滿足什么條件？
（2）若M、N間電壓U=5μmgd/q時，小球能沿水平直桿從N板中央小孔射入磁場，則射入的速率多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩個金屬輪A1、A2，可繞通過各自中心并與輪面垂直的固定的光滑金屬細軸O1和O2轉(zhuǎn)動，O1和O2相互平行，水平放置．每個金屬輪由四根金屬輻條和金屬環(huán)組成，A1輪的輻條長為a1、電阻為R1，A2輪的輻條長也為a1、電阻為R2，連接輻條的金屬環(huán)的寬度與電阻都可以忽略．半徑為a0的絕緣圓盤D與A1同軸且固連在一起，一輕細繩的一端固定在D邊緣上的某點，繩在D上繞足夠匝數(shù)后，懸掛一質(zhì)量為m的重物P．當P下落時，通過細繩帶動D和A1繞軸轉(zhuǎn)動．轉(zhuǎn)動過程中A1、A2保持接觸，無相對滑動；兩輪與各自軸之間保持良好接觸，無相對滑動；兩輪與各自細軸之間保持良好的電接觸；兩細軸通過導線與一阻值為R的電阻相連．除R和A1、A2兩輪中輻條的電阻外，所有金屬電阻都不計．整個裝置處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向與轉(zhuǎn)軸平行，現(xiàn)將P由靜止起釋放，
（1）在圖中標明八根輻條中的電流方向并畫出該裝置的等效電路圖
（2）在由靜止開始下落過程中，整個系統(tǒng)的能量是如何轉(zhuǎn)化的？
（3）定性畫出物體由靜止開始下落過程中的速度-時間圖象
（4）求：P下落過程中的最大速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?湖南模擬）如圖所示，兩個金屬圓盤A1、A2，可繞通過各自中心并與盤面垂直的固定的光滑金屬軸O1和O2轉(zhuǎn)動，O1和O2相互平行，水平放置．金屬圓盤A1的半徑為a1、等效電阻為R1，金屬圓盤A2輪的半徑為為a2、等效電阻為R2．半徑為a0的絕緣圓盤D與A1同軸且固連在一起．一輕細繩的一端固定在D邊緣上的某點，繩在D上繞足夠匝數(shù)后，懸掛一質(zhì)量為m的重物P．當P下落時，通過細繩帶動D和A1繞O1軸轉(zhuǎn)動．轉(zhuǎn)動過程中，A1、A2保持接觸，無相對滑動；兩金屬圓盤與各自細軸之間保持良好的電接觸；兩細軸通過導線與一阻值為R的電阻相連．已知金屬圓盤轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電動勢與同樣半徑的金屬棒轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電動勢相同，除R和兩金屬圓盤A1、A2的電阻外（它們的等效電阻是不變的），其它的電阻都不計．整個裝置處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向與轉(zhuǎn)軸平行．現(xiàn)將P釋放，試求P勻速下落時的速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，豎直放置的金屬薄板M、N間距為d．絕緣水平直桿左端從N板中央的小孔穿過，與M板固接，右端處在磁感應強度為B的勻強磁場中．質(zhì)量為m、帶電量為+q的中空小球P，套在水平直桿上，緊靠M板放置，與桿的動摩擦因數(shù)為μ．當在M、N板間加上適當?shù)碾妷篣后，P球?qū)⒀厮街睏U從N板小孔射出，試問：
（1）此時M、N哪個板的電勢高？它們間的電勢差必須大于多少？
（2）若M、N間電壓U=5μmgd/q時，小球能沿水平直桿從N板中央小孔射入磁場，則射入的速率多大？若磁場足夠大，水平直桿足夠長，則小球在磁場中運動的整個過程中，摩擦力對小球做多少功？

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

精英家教網(wǎng)（1）在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力的大小與彈簧伸長（或縮短）的長度的比值，叫做彈簧的勁度系數(shù)．為了測量一輕彈簧的勁度系數(shù)，某同學進行了如下實驗設計：如圖所示，將兩平行金屬導軌水平固定在豎直向下的勻強磁場中，金屬桿ab與導軌接觸良好，水平放置的輕彈簧一端固定于O點，另一端與金屬桿連接并保持絕緣．在金屬桿滑動的過程中，彈簧與金屬桿、金屬桿與導軌均保持垂直，彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)，通過減小金屬桿與導軌之間的摩擦和在彈簧形變較大時讀數(shù)等方法，使摩擦對實驗結(jié)果的影響可忽略不計．
請你按要求幫助該同學解決實驗所涉及的兩個問題．
①幫助該同學完成實驗設計．請你用低壓直流電源（精英家教網(wǎng)）、滑動變阻器（精英家教網(wǎng)）、電流表（精英家教網(wǎng)）、開關（精英家教網(wǎng)）設計一電路圖，畫在圖中虛線框內(nèi)，并正確連在導軌的C、D兩端．
②若已知導軌間的距離為d，勻強磁場的磁感應強度為B，正確連接電路后，閉合開關，使金屬桿隨擋板緩慢移動，當移開擋板且金屬桿靜止時，測出通過金屬桿的電流為I1，記下金屬桿的位置，斷開開關，測出彈簧對應的長度為x1；改變滑動變阻器的阻值，再次讓金屬桿靜止時，測出通過金屬桿的電流為I2，彈簧對應的長度為x2，則彈簧的勁度系數(shù)k=
 
．
（2）氣墊導軌（如圖甲）工作時，空氣從導軌表面的小孔噴出，在導軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣層，使滑塊不與導軌表面直接接觸，大大減小了滑塊運動時的阻力．為了驗證動量守恒定律，在水平氣墊導軌上放置兩個質(zhì)量均為a的滑塊，每個滑塊的一端分別與穿過打點計時器的紙帶相連，兩個打點計時器所用電源的頻率均為b．氣墊導軌正常工作后，接通兩個打點計時器的電源，并讓兩滑塊以不同的速度相向運動，兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運動．圖乙為某次實驗打出的、點跡清晰的紙帶的一部分，在紙帶上以同間距的6個連續(xù)點為一段劃分紙帶，用刻度尺分別量出其長度s1、s2和s3．若題中各物理量的單位均為國際單位，那么，碰撞前兩滑塊的動量大小分別為
 
、
 
，兩滑塊的總動量大小為
 
；碰撞后兩滑塊的總動量大小為
 
．重復上述實驗，多做幾次．若碰撞前、后兩滑塊的總動量在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動量守恒定律得到驗證．
精英家教網(wǎng)

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