【題目】如圖所示，兩平行的金屬導(dǎo)軌安裝在豎直面上，導(dǎo)軌間距為L、足夠長，下部條形勻強(qiáng)磁場的寬度為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向與導(dǎo)軌平面垂直，上部條形勻強(qiáng)磁場的寬度為2d，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向平行導(dǎo)軌平面向下，在上部磁場區(qū)域的上邊緣水平放置導(dǎo)體棒(導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌絕緣)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間存在摩擦，動摩擦因數(shù)為μ。長度為2d的絕緣棒將導(dǎo)體棒和正方形的單匝線框連接在一起組成“”型裝置，總質(zhì)量為m，置于導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒中通以大小恒為I的電流（由外接恒流源產(chǎn)生，圖中未圖出），線框的邊長為d（d<L），下邊與磁場區(qū)域上邊界重合。將裝置由靜止釋放，導(dǎo)體棒恰好運(yùn)動到下部磁場區(qū)域的下邊界處返回，導(dǎo)體棒在整個運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌接觸并且相互垂直。重力加速度為g。

求：

（1）裝置剛開始時導(dǎo)體棒受到安培力的大小和方向；

（2）裝置從釋放到開始返回的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q；

（3）線框第一次穿出下方磁場下邊時的速度；

【答案】（1）F=IB0L，方向垂直直面向里（2）Q=4mgd-2μIB0Ld-IBLd（3）

【解析】

（1）安培力大小為F=B0IL，方向：垂直紙面向里；
（2）設(shè)裝置由靜止釋放到導(dǎo)體棒運(yùn)動到磁場下邊界的過程中，由動能定理：

mg（4d）-（Q+BILd+μB0IL×2d）=0
解得： Q=4mgd-2μIB0Ld-IBLd
（3）設(shè)線圈剛離開磁場下邊界時的速度為v1，則接著向下運(yùn)動2d，由動能定理：

mg（2d）-BILd=0-mv12
解得；v1＝

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】如圖甲所示，粗糙水平面上有一個長L=lm、質(zhì)量M=3kg的長木板，木板上表面左半部分粗糙，右半部分光滑，木板與地面間的動摩擦因數(shù)。質(zhì)量m=lkg的物塊放置在木板的右端，物塊與木板左半部分的動摩擦因數(shù)。在木板右端施加如圖乙所示的水平拉力，g取。求：

⑴木板剛開始運(yùn)動時的加速度大��；

⑵物塊運(yùn)動多長時間后與木板速度相同；

⑶經(jīng)過t=2.5s物塊運(yùn)動的位移大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，在水平向右的勻強(qiáng)電場中有一固定點(diǎn)O，用一根長度L=0.4m的絕緣細(xì)線把質(zhì)量m=0.1kg、電量q=7.5×10-4C的帶正電小球懸掛在O點(diǎn)，小球靜止在B點(diǎn)時細(xì)線與豎直方向的夾角為θ=37°，現(xiàn)將小球拉至位置A使細(xì)線水平后由靜止釋放，取g = 10m/s2，cos37°= 0.8，sin37°= 0.6；

求：（1）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大�。�

（2）小球運(yùn)動通過最低點(diǎn)C時的速度大��；

（3）小球通過最低點(diǎn)C時細(xì)線對小球的拉力大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖（甲）為手機(jī)及無線充電板,圖（乙）為充電原理示意圖。充電板接交流電源，對充電板供電，充電板內(nèi)的送電線圈可產(chǎn)生交變磁場，從而使手機(jī)內(nèi)的受電線圈產(chǎn)生交變電流，再經(jīng)整流電路轉(zhuǎn)變成直流電后對手機(jī)電池充電。為方便研究，現(xiàn)將問題做如下簡化：設(shè)受電線圈的匝數(shù)為n，面積為S，總電阻（含所接元件）為R，若在t1到t2時間內(nèi)，磁場垂直于受電線圈平面向上穿過線圈，其磁感應(yīng)強(qiáng)度由B1增加到B2。下列說法正確的是（ ）

A. 在t1到t2時間內(nèi)，c點(diǎn)的電勢高于d點(diǎn)的電勢

B. 在t1到t2時間內(nèi)，受電線圈通過的電量為

C. 若只增加送電線圈匝數(shù)，可使c、d之間的電壓減小

D. 受電線圈中的電流大小與交流電的頻率無關(guān)

【答案】BC

【解析】根據(jù)楞次定律可知，受電線圈內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向俯視為順時針，受電線圈中感應(yīng)電流方向由c到d，所以c點(diǎn)的電勢低于d點(diǎn)的電勢，故A錯誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得： ，根據(jù)歐姆定律可得： ，通過的電荷量為： ，聯(lián)立可得： ，故B正確；若只增加送電線圈匝數(shù)，相當(dāng)于增大變壓器的原線圈匝數(shù)，所以c、d之間的電壓減小，故C正確；受電線圈是通過電磁感應(yīng)獲得能量的，所以受電線圈中的電流大小與交流電的頻率無關(guān)，故D錯誤。所以BC正確，AD錯誤。

【題型】多選題
【結(jié)束】
15

【題目】以下有關(guān)物理學(xué)史的說法正確的有（ ）

A. 愛因斯坦首先發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)，并做出了解釋。

B. 法拉第第一個提出了場的概念，并用電場線來描述場的強(qiáng)弱和方向

C. 玻爾提出的原子理論認(rèn)為原子處在具有一定能量的定態(tài)中，雖然電子做變速運(yùn)動，但不向外輻射能量。

D. 根據(jù)玻爾理論，一個處于n=4能級的氫原子回到n=1的狀態(tài)過程中，最多可放出6種頻率不同的光子。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)電阻為r．理想電壓表V1、V2示數(shù)為 U1、U2，其變化量的絕對值分別為△U1和△U2；流過電源的電流為I，其變化量的絕對值為△I．當(dāng)滑動變阻器的觸片從右端滑到左端的過程中（燈泡電阻不變化）

A. 小燈泡L3變暗，L1、L2變亮

B.

C. 不變

D. 不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了研究過山車的原理，某興趣小組提出了下列設(shè)想：取一個與水平方向夾角為37°、長為l = 2.0m的粗糙傾斜軌道AB，通過水平軌道BC與豎直圓軌道相連，出口為水平軌道DE，整個軌道除 AB 段以外都是光滑的。其AB 與BC 軌道以微小圓弧相接，如圖所示．一個小物塊以初速度v0＝4.0m/s從某一高處水平拋出，到A點(diǎn)時速度方向恰好沿 AB 方向，并沿傾斜軌道滑下．已知物塊與傾斜軌道的動摩擦因數(shù) μ = 0.50．（g＝10m/s2、sin37°＝ 0.60、cos37° ＝0.80）

⑴求小物塊到達(dá)A點(diǎn)時速度。

⑵要使小物塊不離開軌道，并從軌道DE滑出，求豎直圓弧軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件？

⑶為了讓小物塊不離開軌道，并且能夠滑回傾斜軌道 AB，則豎直圓軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】宇宙中，兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬有引力作用互相繞轉(zhuǎn)，稱之為雙星系統(tǒng)．在浩瀚的銀河系中，多數(shù)恒星都是雙星系統(tǒng)．設(shè)某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，如圖所示．若AO＞OB，則（ ）

A. 星球A的質(zhì)量一定大于B的質(zhì)量

B. 星球A的線速度一定大于B的線速度

C. 雙星間距離一定，雙星的質(zhì)量越大，其轉(zhuǎn)動周期越大

D. 雙星的質(zhì)量一定，雙星之間的距離越大，其轉(zhuǎn)動周期越大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一對間距可變的平行金屬板C、D水平放置，兩板間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場B。兩板通過滑動變阻器與鉛蓄電池相連，這種鉛蓄電池能快速轉(zhuǎn)換到“逆變”狀態(tài)，即外界電壓過低時能向外界提供一定的供電電壓，當(dāng)外界電壓超過某一限定值時可轉(zhuǎn)換為充電狀態(tài)，閉合開關(guān)S后，有一束不計(jì)重力的帶正電粒子從左側(cè)以一定的速度射入兩板間恰能做直線運(yùn)動，現(xiàn)對入射粒子或?qū)ρb置進(jìn)行調(diào)整，則下列有關(guān)描述正確的是（ ）

A.若僅將帶正電的粒子換長帶負(fù)電的粒子，也能直線通過

B.若只增大兩板間距到一定程度時可使鉛蓄電池處于充電狀態(tài)

C.若將滑動變阻器觸頭P向a端滑動，可提高C板的電勢

D.若只減小入射粒子的速度，可使鉛蓄電池處于充電狀態(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】跳傘運(yùn)動員做低空跳傘表演，離地面179m離開飛機(jī)后先做自由落體運(yùn)動，當(dāng)自由下落80m時打開降落傘，傘張開后做勻減速運(yùn)動，跳傘運(yùn)動員到達(dá)地面時速度為4m/s，g=10m/s2求：

（1）傘張開后運(yùn)動員的加速度為多大？

（2）運(yùn)動員離開飛機(jī)后，經(jīng)過多少時間才能到達(dá)地面。

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同步練習(xí)冊答案