【題目】如圖所示，水平面上固定不計(jì)電阻的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ，間距L=0.5m。兩金屬棒ab、cd垂直導(dǎo)軌放置，與導(dǎo)軌接觸良好，兩棒的質(zhì)量均為m=0.1kg，cd棒電阻R=3Ω，ab棒電阻r=1Ω，兩棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。棒ab在水平向右的恒力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)ab棒運(yùn)動(dòng)位移x=1m時(shí)達(dá)到最大速度，此時(shí)cd棒剛好開始運(yùn)動(dòng)，求：

(1)恒力F的大�。�

(2)ab棒由靜止到最大速度的過(guò)程中通過(guò)ab棒的電荷量q；

(3)ab棒由靜止到最大速度的過(guò)程中回路產(chǎn)生的焦耳熱Q。

【答案】(1)1N；(2)0.25C；(3)0.3J

【解析】

(1)棒ab達(dá)到最大速度時(shí)，所受合外力為0，所以對(duì)ab

對(duì)cd

解得

(2)電荷量為

解得

(3)棒ab達(dá)到最大速度時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知

又

根據(jù)能量守恒定律

解得

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，足夠長(zhǎng)且電阻忽略不計(jì)的兩平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角為α=30°絕緣斜面上，導(dǎo)軌間距為l=0.5m。沿導(dǎo)軌方向建立x軸，虛線EF與坐標(biāo)原點(diǎn)O在一直線上，空間存在垂直導(dǎo)軌平面的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度分布為（取磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直斜面向上為正）。現(xiàn)有一質(zhì)量為kg，邊長(zhǎng)均為l=0.5m的U形框cdef固定在導(dǎo)軌平面上，c點(diǎn)（f點(diǎn)）坐標(biāo)為x=0。U形框由金屬棒de和兩絕緣棒cd和ef組成，棒de電阻為。另有一質(zhì)量為kg，長(zhǎng)為l=0.5m，電阻為的金屬棒ab在離EF一定距離處獲得一沿斜面向下的沖量I后向下運(yùn)動(dòng)。已知金屬棒和U形框與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。

（1）若金屬棒ab從某處釋放，且I=0.4N·s，求釋放瞬間金屬棒ab上感應(yīng)電流方向和電勢(shì)差；

（2）若金屬棒ab從某處釋放，同時(shí)U形框解除固定，為使金屬棒與U形框碰撞前U形框能保持靜止，求沖量I大小應(yīng)滿足的條件。

（3）若金屬棒ab在x=－0.32m處釋放，且I=0.4N·s，同時(shí)U形框解除固定，之后金屬棒ab運(yùn)動(dòng)到EF處與U形框發(fā)生完全非彈性碰撞，求金屬棒cd最終靜止的坐標(biāo)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。

主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a．安裝好實(shí)驗(yàn)器材。接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)，重復(fù)幾次。

b．選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，找一個(gè)合適的點(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)O（t=0），然后每隔相同的時(shí)間間隔T選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖2中A、B、C、D、E、F……所示。

c．通過(guò)測(cè)量、計(jì)算可以得到在打A、B、C、D、E……點(diǎn)時(shí)小車的速度，分別記作v1、v2、v3、v4、v5……。

d．以速度v為縱軸、時(shí)間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，如圖3所示。

結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你完成下列任務(wù)：

（1）在下列儀器和器材中，還需要使用的有____________和___________（填選項(xiàng)前的字母）。

A．電壓合適的50 Hz交流電源

B．電壓可調(diào)的直流電源

C．刻度尺

D．秒表

E．天平（含砝碼）

（2）在圖3中已標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、D、E對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)谠搱D中標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)C對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出v–t圖象__________。

（3）觀察v–t圖象，可以判斷小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其依據(jù)是__________________。v–t圖象斜率的物理意義是______________________。

（4）描繪v–t圖象前，還不知道小車是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。用平均速度表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從理論上講，對(duì)△t的要求是______（選填“越小越好”或“與大小無(wú)關(guān)”）；從實(shí)驗(yàn)的角度看，選取的△x大小與速度測(cè)量的誤差______（選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的平面直角坐標(biāo)系，在第Ⅰ象限內(nèi)有平行于軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向沿軸正方向；在第Ⅳ象限的正三角形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于平面向里，正三角形邊長(zhǎng)為，且邊與軸平行。一質(zhì)量為、電荷量為的粒子，從軸上的點(diǎn)，以大小為的速度沿軸正方向射入電場(chǎng)，通過(guò)電場(chǎng)后從軸上的點(diǎn)進(jìn)入第Ⅳ象限，又經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)從軸上的某點(diǎn)進(jìn)入第Ⅲ象限，且速度與軸負(fù)方向成45°角，不計(jì)粒子所受的重力。求：

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大�。�

(2)粒子到達(dá)點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向；

(3)區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線a、b、c是電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，實(shí)線為一個(gè)帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是軌跡上的兩點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.質(zhì)點(diǎn)在Q點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能比P點(diǎn)時(shí)小

B.質(zhì)點(diǎn)在Q點(diǎn)時(shí)的加速度方向與等勢(shì)面a垂直

C.三個(gè)等勢(shì)面中等勢(shì)面a的電勢(shì)最低

D.質(zhì)點(diǎn)在Q點(diǎn)時(shí)的加速度比P點(diǎn)時(shí)大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示，其中為固定橡皮筋的圖釘，為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)和為細(xì)繩.圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖.

(1)圖乙中的與兩力中，方向一定沿方向的是__________.

(2)某同學(xué)用兩個(gè)彈簧秤將結(jié)點(diǎn)拉至某位置，此時(shí)該同學(xué)記錄下了結(jié)點(diǎn)O的位置及兩彈簧秤對(duì)應(yīng)的讀數(shù)，他還應(yīng)該記錄下_______________________。

(3)在實(shí)驗(yàn)中，如果只將細(xì)繩換成橡皮筋，其他步驟沒有改變，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否會(huì)發(fā)生變化?

答:__________(填“變”或“不變”).

(4)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是____________。

A.理想實(shí)驗(yàn)法

B.等效替代法

C.控制變量法

D.建立物理模型法

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，條形磁鐵靜止在水平桌面上，閉合鋁環(huán)從條形磁鐵的正上方附近由靜止豎直下落至桌面．則在下落過(guò)程中（ ）

A．鋁環(huán)中產(chǎn)生方向不變的感應(yīng)電流

B．磁鐵對(duì)桌面的壓力始終大于其自身的重力

C．鋁環(huán)所受安培力的方向先向上后向下

D．鋁環(huán)的加速度小于或等于g

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，空間中存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，同時(shí)存在著水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其方向與電場(chǎng)方向垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5 T。有一帶正電的小球，質(zhì)量m=1×10–6 kg，電荷量q=2×10–6 C，正以速度v在圖示的豎直面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)撤掉磁場(chǎng)（不考慮磁場(chǎng)消失引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象），取g=10 m/s2。求：

（1）小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度v的大小和方向；

（2）從撤掉磁場(chǎng)到小球再次穿過(guò)P點(diǎn)所在的這條電場(chǎng)線經(jīng)歷的時(shí)間t。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩足夠長(zhǎng)的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上。長(zhǎng)為的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為、電阻為。兩金屬導(dǎo)軌的上端連接一個(gè)燈泡，燈泡的電阻，重力加速度為g�，F(xiàn)閉合開關(guān)S，給金屬棒施加一個(gè)方向垂直于桿且平行于導(dǎo)軌平面向上的、大小為的恒力，使金屬棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒達(dá)到最大速度時(shí)，燈泡恰能達(dá)到它的額定功率。求：

（1）金屬棒能達(dá)到的最大速度vm；

（2）燈泡的額定功率PL；

（3）若金屬棒上滑距離為L時(shí)速度恰達(dá)到最大，求金屬棒由靜止開始上滑4L的過(guò)程中，金屬棒上產(chǎn)生的電熱Qr。

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