【題目】一個(gè)平行導(dǎo)軌放在水平面上，左側(cè)接一個(gè)阻值Ω的電阻，兩平行導(dǎo)軌間距為m，一質(zhì)量kg、電阻Ω的導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌上，接觸良好，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，裝置空間存在有方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（俯視如圖甲所示），起初時(shí)刻，導(dǎo)體棒距左端m，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示，當(dāng)t=4s時(shí)，導(dǎo)體棒恰好不滑動(dòng)，求：

（1）在0內(nèi)，流過(guò)電阻R的電荷量為多少？

（2）導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多少？

（3） 若在4s末時(shí)開(kāi)始對(duì)導(dǎo)體棒施加一個(gè)水平向右的恒力F=5.2N,要使回路中不再有感應(yīng)電流，請(qǐng)推導(dǎo)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與時(shí)間t的關(guān)系式（將4s末作為該關(guān)系式的0時(shí)刻）。

【答案】(1)0.8C (2)0.32 (3)

【解析】

（1）流過(guò)電阻R的電荷量：

而：

由法拉第電磁感應(yīng)定律可知：

由此可得C

（2）當(dāng)t=4s時(shí)，導(dǎo)體棒恰好不滑動(dòng)，此時(shí)達(dá)到最大靜摩擦力且受力平衡，則有：

而

代入數(shù)據(jù)得：

（3）無(wú)感應(yīng)電流即無(wú)安培力，導(dǎo)體在恒力F、摩擦力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)， 由牛頓第二定律得：

導(dǎo)體棒的位移與時(shí)間關(guān)系：

無(wú)感應(yīng)電流即磁通量不變：

故得：或T

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，在a、b兩端有直流恒壓電源，輸出電壓恒為Uab，R2=40Ω，右端連接間距d=0.04m、板長(zhǎng)l=10cm的兩水平放置的平行金屬板，板間電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng)．閉合開(kāi)關(guān)，將質(zhì)量為m=1.6×10-6kg、帶電量q=3.2×10-8C的微粒以初速度v0=0.5m/s沿兩板中線水平射入板間．當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為15Ω時(shí)，微粒恰好沿中線勻速運(yùn)動(dòng)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為0.5A．已知電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻R1=2Ω，取g=10m/s2．試問(wèn)：

（1）輸出電壓為Uab是多大？

（2）在上述條件下，電動(dòng)機(jī)的輸出功率和電源的輸出功率？

（3）為使微粒不打在金屬板上，R2兩端的電壓應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在真空中的A、B兩點(diǎn)分別放置等量異種點(diǎn)電荷，在A、B兩點(diǎn)間取一正六邊形路徑abcdef，六邊形的O與A、B的中點(diǎn)重合，其中ad連線與AB連線垂直．現(xiàn)將一α粒子沿該路徑逆時(shí)針移動(dòng)一周，下列判斷不正確的是 （ ）

A.c點(diǎn)和e點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)都相同

B.e點(diǎn)和f點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)都相同

C.粒子從b點(diǎn)經(jīng)c點(diǎn)到d點(diǎn)過(guò)程中，電勢(shì)能先增加再減小

D.粒子子從d點(diǎn)經(jīng)ef到a點(diǎn)過(guò)程中，電場(chǎng)力不做功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一簇電場(chǎng)線的分布關(guān)于y軸對(duì)稱，O是坐標(biāo)原點(diǎn)，M、N、P、Q是以O(shè)為圓心的一個(gè)圓周上的四個(gè)點(diǎn)，其中M、N在y軸上，Q點(diǎn)在x軸上，則（ ）

A．M點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的電勢(shì)高

B．OM間的電勢(shì)差等于NO間的電勢(shì)差

C．一正電荷在O點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小于在Q點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能

D．將一負(fù)電荷由M點(diǎn)移到P點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置。其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能，則下列說(shuō)法中正確的是

A.增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

B.增大勻強(qiáng)電場(chǎng)間的加速電壓

C.增大D形金屬盒的半徑

D.減小狹縫間的距離

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平桌面上固定兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd，相距為L，導(dǎo)軌的左端連有阻值為R的電阻．導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m、電阻為r的滑桿MN，滑桿垂直于導(dǎo)軌并可在導(dǎo)軌上自由滑動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻．整個(gè)空間中存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．MN的中點(diǎn)系一不可伸長(zhǎng)的輕繩，輕繩繞過(guò)固定在桌邊的滑輪后，另一端與質(zhì)量也為m的物塊相連，輕繩處于伸直狀態(tài)．現(xiàn)將物塊由靜止釋放，當(dāng)物塊下落高度為h時(shí)速度達(dá)到最大，用g表示重力加速度，則在物塊由靜止開(kāi)始下落至速度最大的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是(　 　)

A.物塊的最大速度為

B.通過(guò)電阻R的電荷量是

C.滑桿MN產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

D.電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為mgh－

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，等邊三角形ABC的兩個(gè)頂點(diǎn)B、C處垂直于紙面固定著兩根互相平行的通龜長(zhǎng)直導(dǎo)線。P點(diǎn)是三角形的中心。已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在其周圍某點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=，其中I為通電長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流，r為該點(diǎn)到通電長(zhǎng)直導(dǎo)線的距離，k為常數(shù)，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.B、C兩點(diǎn)連線的中點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向下

B.B、C兩點(diǎn)連線的中點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0

C.A、P兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同

D.A、P兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，實(shí)線是方向未知的電場(chǎng)線，虛線AB是一個(gè)帶電粒子僅在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡.下列說(shuō)法正確的是(　　)

A.帶電粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能一定小于在B點(diǎn)的電勢(shì)能

B.帶電粒子在A點(diǎn)的加速度一定大于在B點(diǎn)的加速度

C.若帶電粒子帶負(fù)電，則點(diǎn)電荷Q一定帶正電

D.若帶電粒子帶負(fù)電，則A點(diǎn)的電勢(shì)一定高于B點(diǎn)的電勢(shì)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一帶電粒子質(zhì)量為m、電量為q，垂直于邊界進(jìn)入一個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)它飛離磁場(chǎng)區(qū)時(shí)，速度方向偏離入射方向θ角。已知磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為d，磁感強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里，不計(jì)粒子所受重力。

求：（1）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度。

（2）粒子穿越磁場(chǎng)所用的時(shí)間。

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