2．如圖所示，平行光滑U形導(dǎo)軌傾斜放置，傾角θ=30°，導(dǎo)軌間的距離L=1.0m，電阻R=R1=3.0Ω，電容器電容C=2×10-8F，導(dǎo)軌電阻不計．勻強(qiáng)磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T，質(zhì)量m=0.4kg、電阻r=1.0Ω的金屬棒ab垂直置于導(dǎo)軌上．現(xiàn)用沿軌道平面且垂直于金屬棒的大小為F=5.0N的恒力，使金屬棒ab從靜止起沿導(dǎo)軌向上滑行．求：
（1）金屬棒ab達(dá)到勻速運(yùn)動時的速度大�。╣取10m/s2）；
（2）金屬棒ab從靜止開始到勻速運(yùn)動的過程中通過電阻R1的電荷量．

分析 （1）對導(dǎo)體棒受力分析，根據(jù)平衡條件可求得電流大小，再根據(jù)閉合電路歐姆定律和E=BIL列式計算即可求得速度大�。�
（2）明確電路結(jié)構(gòu)，知道電容器兩端的電壓等于R兩端的電壓，再根據(jù)Q=UC即可求得電荷量．

解答 解：（1）當(dāng)金屬棒勻速運(yùn)動時，由力的平衡條件可得：
F=mgsin30°+BIL
解得：I=1.5A；
感應(yīng)電動勢E=BLv
再根據(jù)閉合電路歐姆定律可知：
I=$\frac{E}{R+r}$
聯(lián)立解得：金屬棒勻速運(yùn)動時的速度v=3m/s；
（2）當(dāng)金屬棒勻速運(yùn)動時，電容器兩端的電壓U=IR=1.5×3=4.5V；
電容器極板上的電荷量Q=UC=4.5×2×10-8=9×10-8C
答：（1）金屬棒ab達(dá)到勻速運(yùn)動時的速度大小為3m/s；
（2）金屬棒ab從靜止開始到勻速運(yùn)動的過程中通過電阻R1的電荷量為9×10-8C．

點(diǎn)評 本題考查電磁感應(yīng)規(guī)律與電容器相結(jié)合的題目，要注意明確電路結(jié)構(gòu)，知道電路中電容C與R并聯(lián)，而R1應(yīng)視為導(dǎo)線．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．在傾角為θ的光滑斜面上有兩個用輕彈簧連接的物塊A和B，它們的質(zhì)量分別為m和3m，彈簧的勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用一沿斜面方向的恒力拉物塊A使之沿斜面向上運(yùn)動，當(dāng)B剛離開C時，A的速度為v，加速度方向沿斜面向上，大小為a，則（　�。�
A．物塊B從靜止到剛離開C的過程中，A發(fā)生的位移為$\frac{4mgsinθ}{k}$
B．物塊B從靜止到剛離開c的過程中，重力對A做的功為-$\frac{{{4m}^{2}g}^{2}sinθ}{k}$
C．物塊B剛離開C時，恒力對A做功的功率為（4mgsinθ+ma）v
D．物塊B剛離開C時，彈簧彈性勢能Ep=$\frac{4mgsinθ}{k}$•（3mgsinθ+ma）-$\frac{1}{2}$mv2

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．與一般吉他以箱體的振動發(fā)聲不同，電吉他靠拾音器發(fā)聲．如圖所示，拾音器由磁體及繞在其上的線圈組成．磁體產(chǎn)生的磁場使鋼質(zhì)琴弦磁化而產(chǎn)生磁性，即琴弦也產(chǎn)生自己的磁場．當(dāng)某根琴弦被撥動而相對線圈振動時，線圈中就會產(chǎn)生相應(yīng)的電流，并最終還原為聲音信號．下列說法中正確的是（　�。�
A．若磁體失去磁性，電吉他仍能正常工作
B．換用尼龍材質(zhì)的琴弦，電吉他仍能正常工作
C．琴弦振動的過程中，線圈中電流的方向不會發(fā)生變化
D．拾音器的作用是利用電磁感應(yīng)把琴弦的振動轉(zhuǎn)化成電信號

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．如圖所示，水平面上的P、Q兩物塊的接觸面水平，二者疊在一起在作用于Q上的水平恒定拉力F的作用下向右做勻速運(yùn)動，某時刻撤去力F后，二者仍能不發(fā)生相對滑動．關(guān)于撤去F前后Q的受力個數(shù)的說法正確的是（　　）
A．撤去F前6個，撤去F后瞬間5個B．撤去F前5個，撤去F后瞬間4個
C．撤去F前5個，撤去F后瞬間5個D．撤去F前4個，撤去F后瞬間4個

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．在“描繪小燈泡伏安特性曲線”的實驗中，小燈泡的額定電壓為2.5V，實驗電路部分已經(jīng)連好，實驗時，根據(jù)測量數(shù)據(jù)在I-U坐標(biāo)系中描出的坐標(biāo)點(diǎn)如圖所示．

（1）將未連接好的電路連接完整
（2）在I-U坐標(biāo)系中，根據(jù)描出的坐標(biāo)點(diǎn)，作出小燈泡的伏安特性曲線．
（3）小燈泡的額定功率為0.625W，在圖線BC段，小燈泡的電阻是變化的（填“變化”或“不變”）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L，頂端接阻值為R的電阻，長度也為L、質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒在距磁場上邊界某處由靜止釋放，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直，如圖所示，不計導(dǎo)軌的電阻，重力加速度為g，則（　�。�
A．金屬棒的最大速度為$\frac{mg（R+r）}{BL}$
B．金屬棒在磁場中運(yùn)動時，流過電阻R的電流方向a→b
C．金屬棒的速度為v時，金屬棒所受的安培力大小為$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+r}$
D．金屬棒以穩(wěn)定的速度下滑時，電阻R的熱功率為（$\frac{mg}{BL}$）2R

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

14．如圖所示，abcd為水平放置的平行光滑金屬導(dǎo)軌，間距為l，導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌電阻不計．已知金屬桿MN傾斜放置，與導(dǎo)軌成θ角，單位長度的電阻為r，保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動（金屬桿滑動過程中與導(dǎo)軌接觸良好）．則（　�。�
A．電路中感應(yīng)電動勢的大小為$\frac{Blv}{sinθ}$
B．電路中感應(yīng)電流的大小為$\frac{Bvsinθ}{r}$
C．金屬桿所受安培力的大小為$\frac{{B}^{2}lvsinθ}{r}$
D．金屬桿的發(fā)熱功率為$\frac{{B}^{2}{v}^{2}lsinθ}{r}$

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

11．如圖，半無界勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向下，磁場外一質(zhì)量為m、電阻為R、邊長為l的正方形導(dǎo)線框位于光滑水平面上，其左、右兩邊與磁場邊界平行．在水平向右的恒力F作用下，線框由靜止開始向磁場區(qū)域運(yùn)動．
（1）若導(dǎo)線框在進(jìn)入磁場的過程中保持勻速直線運(yùn)動，求線框開始運(yùn)動時其右端與磁場邊界之間的距離s；
（2）設(shè)（1）中計算的結(jié)果為s0，分別就s=s0、s＜s0和s＞s0三種情況分析、討論線框前端進(jìn)入磁場后的速度變化情況．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．如圖所示，兩物體并排在水平面上，在水平恒力F作用下運(yùn)動，若沿運(yùn)動方向上兩物體與水平面的動摩擦因數(shù)逐步變大，則在運(yùn)動過程中，關(guān)于A作用于B的彈力，下列說法正確的是（　�。�
A．逐漸變大B．逐漸變小C．不變D．無法判斷

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