【題目】如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ放在水平面上，左半部分間距為L，右半部分間距為0.5L，左端向上彎曲，所有導(dǎo)軌光滑且電阻不計(jì)。水平段導(dǎo)軌所處空間有兩個有界勻強(qiáng)磁場，兩磁場左邊界相距，中間有一段無磁場區(qū)隔開，磁場I左邊界在水平段導(dǎo)軌的最左端，磁感強(qiáng)度大小為B，磁場II的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，方向都豎直向上。質(zhì)量均為m、電阻均為R、長度均為L的相同均勻?qū)w棒a和b垂直導(dǎo)軌放置在其上，導(dǎo)體棒b置于磁場II區(qū)最左邊處。a、b兩棒在運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直、接觸良好。

(1)將a棒從左端彎曲軌道上距水平面高度h處由靜止釋放，求出a棒剛進(jìn)入磁場I時b棒的加速度大��；

(2)假設(shè)兩磁場區(qū)域沿導(dǎo)軌方向足夠長，兩棒都未滑離各自的磁場區(qū)，a棒在磁場I內(nèi)運(yùn)動的過程中，求：

①a棒產(chǎn)生的焦耳熱；

②穩(wěn)定后a、b棒間的距離與釋放高度h的函數(shù)關(guān)系。

【答案】（1）；（2）①，②

【解析】

(1)金屬棒在彎曲光滑導(dǎo)軌上運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒，設(shè)其剛進(jìn)入磁場I時速度為v0，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E，電路中的電流為I，由機(jī)械能守恒

解得

感應(yīng)電動勢，對回路

解得

對金屬棒b：所受安培力

金屬棒b加速度：

方向向右

(2)①金屬棒a在磁場I中減速運(yùn)動，感應(yīng)電動勢逐漸減小，棒b在磁場II中加速運(yùn)動，感應(yīng)電動勢逐漸增加，當(dāng)兩者相等時，回路中感應(yīng)電流為0，此后棒a、b都做勻速運(yùn)動。

設(shè)棒b、b最終的速度大小分別為vl、v2，由

解得

對金屬棒a、b構(gòu)成的系統(tǒng)，合外力為0，動量守恒，設(shè)向右為正方向，有

解得

，

根據(jù)能量守恒，回路中產(chǎn)生的焦耳熱

②對a棒，由動量守恒有

即

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】下列說法正確的是（　�。�

A. 天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，揭示了原子核是由質(zhì)子和中子組成的

B. 盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)

C. 玻爾的原子結(jié)構(gòu)理論在盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說基礎(chǔ)上引進(jìn)了量子觀點(diǎn)

D. α射線，β射線，γ射線本質(zhì)上都是電磁波，且γ射線的波長最短

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m長度為L的金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛，處于豎直向上磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，原來處于靜止?fàn)顟B(tài)。第一次棒中由恒流源通以由M向N的恒定電流，MN最高上擺到θ=角，第二次棒中通以大小變化的電流使MN緩慢上移到相同的θ角。不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（　�。�

A.第一次棒中的恒定電流

B.兩次上擺過程安培力對金屬棒做功相同

C.兩次上擺過程中細(xì)繩的彈力均一直變大

D.第二次最大電流值等于第一次的電流值

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在用可拆變壓器“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是（　�。�

A.可以用多節(jié)干電池串聯(lián)起來作為電源

B.若鐵芯不閉合，通過正確的操作可以得到結(jié)論：在誤差允許的范圍內(nèi)原副線圈的匝數(shù)比等于電壓之比

C.原線圈接0、8接線柱，副線圈接0、4接線柱，副線圈電壓大于原線圈電壓

D.保持原線圈匝數(shù)和電壓不變，改變副線圈的匝數(shù)，可以研究副線圈匝數(shù)對輸出電壓的影響

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）在“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素（包括材料）的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，進(jìn)行如下一些操作。

①用累積法測電阻絲的直徑，用來被繞的管選用哪種較好__________

A. 橫截面圓形直徑大約5mm的硬質(zhì)等大直水筆芯桿

B. 橫截面圓形直徑大約2cm的硬質(zhì)等大直塑料水管

C. 橫截面正方形或三角形邊長約1cm的等大直鐵管

②繞制過程中覺得緊密程度不好，又用游標(biāo)卡尺直接測量該金屬絲的直徑，如下圖所示的讀數(shù)為______mm。

③已知電阻絲的電阻Rx約為10，現(xiàn)備有下列器材供測電阻時使用

量程0. 2A內(nèi)阻約0. 5的電流

表量程3V內(nèi)阻約6k的電壓表

阻值0～5額定電流2A的滑動變阻器

干電池兩節(jié)

開關(guān)一個

導(dǎo)線若干

根據(jù)給出的器材應(yīng)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路（要求多測量幾組數(shù)據(jù)，結(jié)果盡可能精確）________。

A. B.

C. D.

④用小燈泡替換電阻絲，選用其中的一個電路測量描繪出如下圖的小燈泡伏安特性曲線，根據(jù)圖線判斷，將幾只相同的小燈泡并聯(lián)后直接與電動勢為3. 0V、內(nèi)阻為1. 0的電源組成閉合電路，要保證電源的效率不低于50%，則并聯(lián)的小燈泡不能超過__________只。

（2）在“測量玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中，正確操作插好了4枚大頭針，如圖所示，畫出了光路圖，在圖中標(biāo)記了四個角，分別為、、、，作出ab的垂線NN′和NN′的平行線MM′（圖中兩虛線）分別作為ab界面和cd界面的法線。測量ac、bd寬度發(fā)現(xiàn)ac略大于bd。則下列有關(guān)玻璃磚的折射率n的說法正確的是__________。

A. 折射率n等于 B. 折射率n等于

C. 折射率n大于 D. 折射率n小于

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C其狀態(tài)變化過程中p—V圖像如圖所示，已知該氣體在狀態(tài)A時的溫度為27℃，求：

(1)該氣體在狀態(tài)B時的溫度；

(2)該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中與外界交換的熱量；

(3)從微觀角度解釋狀態(tài)A與狀態(tài)C氣體壓強(qiáng)不同的原因。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)學(xué)習(xí)了自由落體運(yùn)動后，想到既然自由落體也是勻變速直線運(yùn)動，那就可以設(shè)計(jì)一自由落體運(yùn)動來測量自由落體加速度于是和同學(xué)合作，按照如圖1所示的裝置來進(jìn)行試驗(yàn)．

實(shí)驗(yàn)室中電火花計(jì)器是______儀器．

該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時讓重物從靜止下落，并且測量了第1、2點(diǎn)的間距接近______mm，就可以確保重物做的是自由落體運(yùn)動．

做完實(shí)驗(yàn)，選擇了一條紙帶，并截取了中間某一段，如圖2，已知時間間隔為T．

則測量C點(diǎn)速度______，重力加速度______寫表達(dá)式

另一同學(xué)計(jì)算了個其中連續(xù)5個點(diǎn)的速度，如下表，請?jiān)趫D3中描繪出該運(yùn)動的圖象．

通過圖象得出重力加速度______，偏差的原因______．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】半徑為R的透明圓柱體處在真空中，如圖所示是它的截面圖。AB、CD是相互垂直的兩條直徑，P點(diǎn)與AB距離、Q點(diǎn)與CD距離均為。單色光平行于AB射入透明圓柱體，從A、Q兩點(diǎn)射入的光從圓柱體的同一點(diǎn)射出，已知光速為c，求：

（1）該透明圓柱體介質(zhì)的折射率；

（2）從P點(diǎn)射入的光通過透明圓柱體的時間。

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【題目】某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“用雙縫干涉測量光的波長”實(shí)驗(yàn)，他用帶有游標(biāo)尺的測量頭(如圖乙所示)測量相鄰兩條亮條紋間的距離Δx。轉(zhuǎn)動測量頭的手輪，使分劃板的中心刻線對齊某一條亮條紋(將這一條紋確定為第一亮條紋)的中心，此時游標(biāo)尺上的示數(shù)如圖丙所示，則圖丙的示數(shù)x1＝________mm。再轉(zhuǎn)動測量頭的手輪，使分劃板的中心刻線對齊第6條亮條紋的中心，此時游標(biāo)尺上的示數(shù)情況如圖丁所示，則圖丁的示數(shù)x2＝________mm。如果實(shí)驗(yàn)所用雙縫之間的距離d＝0.20 mm，雙縫到屏的距離l＝60 cm。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得出光的波長λ＝__________m(保留1位小數(shù))。

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