【題目】（16分）兩平行金屬導(dǎo)軌水平放置，一質(zhì)量為m=0.2kg的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌靜止放在緊貼電阻R處，，其它電阻不計(jì)。導(dǎo)軌間距為d=0.8m，矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場，場強(qiáng)大小B=0.25T。MN=PQ=x=0.85m，金屬棒與兩導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)都為0.4，電阻R與邊界MP的距離s=0.36m。在外力作用下讓ab棒由靜止開始勻加速運(yùn)動(dòng)并穿過磁場向右，加速度a=2m/s2 ，g取10m/s2

（1）求穿過磁場過程中平均電流的大小。

（2）計(jì)算自金屬棒進(jìn)入磁場開始計(jì)時(shí)，在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間內(nèi)，外力F隨時(shí)間t變化關(guān)系。

（3）讓磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，用導(dǎo)線將a、b端接到一量程合適的電流表上，讓ab棒重新由R處向右加速，在金屬棒到達(dá)MP之前，電流表會(huì)有示數(shù)嗎？簡述理由。已知電流表與導(dǎo)軌在同一個(gè)平面內(nèi)。

【答案】（1）3.4A （2） （3）可以有電流

【解析】試題分析：（1）設(shè)金屬棒到達(dá)MP、NQ的速度分別為，，

則由，得：

由，得：

由電磁感應(yīng)定律得：

由閉合電路歐默定律

聯(lián)立解得：

（2）因?yàn)?/span>進(jìn)入磁場后受安培力（2分）

由牛二定律得（2分）

又因?yàn)?/span>（1分）

則在進(jìn)磁場后F

代入數(shù)據(jù)得（N）其中（ 2分）

（3）可以有電流。只要導(dǎo)線、電表、導(dǎo)體棒組成的回路有磁感線穿過，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，閉合回路磁通量變化，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流。（此時(shí)金屬棒和電阻R并聯(lián)成為電路負(fù)載） （ 3分）

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，一輕質(zhì)彈簧的左端水平固定于某一深度為h且開口向右的小圓筒中，輕質(zhì)彈簧的原長小于h，由于小圓筒的內(nèi)徑較小，實(shí)驗(yàn)所使用長度測量的工具只能測量露出筒外彈簧的長度L．但現(xiàn)要測量彈簧的原長和彈簧的勁度系數(shù)，該同學(xué)通過改變L，測出對應(yīng)的彈力F，作出F-L圖象如圖乙所示，那么，彈簧在小圓筒外的長度L與受到的外力F____（選填“成正比”、“不成正比”）彈簧的勁度系數(shù)為 ___，彈簧的原長為____

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在傾角為30°的斜面上固定一電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，其間距為L，下端接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與斜面垂直(圖中未畫出)。質(zhì)量為m、阻值大小也為R的金屬棒ab與固定在斜面上方的勁度系數(shù)為k的絕緣彈簧相接，彈簧處于原長并被鎖定�，F(xiàn)解除鎖定的同時(shí)使金屬棒獲得沿斜面向下的速度v0，從開始運(yùn)動(dòng)到停止運(yùn)動(dòng)的過程中金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，在上述過程中(　　)

A. 開始運(yùn)動(dòng)時(shí)金屬棒與導(dǎo)軌接觸點(diǎn)間電壓為

B. 通過電阻R的最大電流一定是

C. 通過電阻R的總電荷量為

D. 回路產(chǎn)生的總熱量小于

【答案】AD

【解析】開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢E=BLv0，金屬棒與導(dǎo)軌接觸點(diǎn)間電壓為路端電壓，所以A正確；開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒受重力mg、安培力BIL、支持力FN，若mg大于BIL，則導(dǎo)體棒加速運(yùn)動(dòng)，速度變大，電動(dòng)勢增大，電流增大，即最大電流大于，所以B錯(cuò)誤；最后靜止時(shí)，，過電阻R的總電荷量為，所以C錯(cuò)誤；全程利用能量守恒：，所以產(chǎn)生的熱量

，EP為彈性勢能，故D正確。

【題型】單選題
【結(jié)束】
89

【題目】如圖為“驗(yàn)證動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)裝置．鉤碼質(zhì)量為m，小車和砝碼的總質(zhì)量M＝300g．實(shí)驗(yàn)中用鉤碼重力的大小作為細(xì)繩對小車?yán)Φ拇笮。畬?shí)驗(yàn)主要過程如下：

①安裝實(shí)驗(yàn)裝置；

②分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，求出小車的速度；

③計(jì)算小車的動(dòng)能增量和對應(yīng)細(xì)繩拉力做的功，判斷兩者是否相等．

(1)以下關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法中正確的是________．

A．調(diào)整滑輪高度使細(xì)繩與木板平行

B．為消除阻力的影響，應(yīng)使木板右端適當(dāng)傾斜

C．在質(zhì)量為10g、50g、80g的三種鉤碼中，挑選質(zhì)量為80g的鉤碼掛在掛鉤P上最為合理

D．先釋放小車，然后接通電源，打出一條紙帶

(2)在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中選擇點(diǎn)跡清晰的一條．測量如圖，打點(diǎn)周期為T，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g.用題中的有關(guān)字母寫出驗(yàn)證動(dòng)能定理的表達(dá)式________．

(3)寫出兩條引起實(shí)驗(yàn)誤差的原因________________________；________________________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物體甲、乙原來靜止于光滑水平面上．從t＝0時(shí)刻開始，甲沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，位移x和時(shí)間平方t2的關(guān)系圖象如圖甲；乙受到如圖乙所示的水平拉力F的作用。則在0～4s的時(shí)間內(nèi)

A．甲物體所受合力不斷變化

B．甲物體的速度不斷減小

C．2 s末乙物體改變運(yùn)動(dòng)方向

D．2 s末乙物體速度達(dá)到最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于振動(dòng)與波，下列說法正確的是 。

A. 軍隊(duì)士兵便步過橋，是為了避免橋發(fā)生共振

B. 一個(gè)單擺在赤道上的振動(dòng)周期為T，移到北極時(shí)振動(dòng)周期也為T

C. 當(dāng)接收者遠(yuǎn)離波源時(shí)，其接收到的波的頻率比波源發(fā)出的頻率低

D. 一列水波遇到障礙物發(fā)生衍射，衍射后的水波頻率不變

E. 簡諧橫波在傳播過程中每經(jīng)過一個(gè)周期，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)將沿傳播方向移動(dòng)一個(gè)波長

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的遠(yuǎn)距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變，隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說法中正確的有(　　)

A. 升壓變壓器的輸出電壓增大

B. 降壓變壓器的輸出電壓增大

C. 輸電線上損耗的功率增大

D. 輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是生活上常用噴霧器的簡化圖。已知貯液瓶容積為3L（不計(jì)貯液瓶中打氣筒和細(xì)管的體積），噴液前，瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)需達(dá)到2.5 atm，方可將液體變成霧狀噴出，打氣筒每次能向貯液瓶內(nèi)打入P0=1.0atm的空氣△V=50mL�，F(xiàn)打開進(jìn)水閥門A和噴霧頭閥門B，裝入2L的清水后，關(guān)閉閥門A和B。設(shè)周圍大氣壓恒為P0，打氣過程中貯液瓶內(nèi)氣體溫度與外界溫度相同且保持不變，不計(jì)細(xì)管中水產(chǎn)生的壓強(qiáng)。求：

(i)為確保噴霧器的正常使用，打氣筒至少打氣次數(shù)n；

(ii)當(dāng)瓶內(nèi)氣壓達(dá)到2.5atm時(shí)停止打氣，然后打開閥門B，求噴霧器能噴出的水的體積最大值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，輕質(zhì)彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上。一質(zhì)量為m的小物塊從輕彈簧上方且離地高度為h1的A點(diǎn)由靜止釋放，小物塊下落過程中的動(dòng)能Ek隨離地高度h變化的關(guān)系如圖乙所示，其中h2～h1段圖線為直線。已知重力加速度為g，則以下判斷中正確的是

A. 當(dāng)小物塊離地高度為h2時(shí)，小物塊的加速度恰好為零

B. 當(dāng)小物塊離地高度為h3時(shí)，小物塊的動(dòng)能最大，此時(shí)彈簧恰好處于原長狀態(tài)

C. 小物塊從離地高度為h2處下落到離地高度為h3處的過程中，彈簧的彈性勢能增加了mg(h2－h3)

D. 小物塊從離地高度為h1處下落到離地高度為h4處的過程中，其減少的重力勢能恰好等于彈簧增加的彈性勢能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)相同的等腰直角三角形區(qū)域CDE和FGH中均有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，E、F、G處在同一水平直線上，D、C、H也處于同一水平直線．平行四邊形區(qū)域EFHC間存在勻強(qiáng)電場．一個(gè)重力不計(jì)的帶正電的粒子從邊界ED上的P點(diǎn)射入磁場，速度v的方向與EC邊平行，再從EC邊沿水平方向射出，已知GH長度為L，且L＝(2+ ) d，EP和EF的長度均為d.帶電粒子的比荷＝k，區(qū)域FGH中磁感應(yīng)強(qiáng)度B2＝.　

(1) 求區(qū)域CDE內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大��；

(2) 若電場方向豎直向下，粒子到達(dá)電場邊界FH時(shí)，速度方向恰好與其平行，求粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；

(3) 若電場方向水平向右，要使粒子從GF邊界射出磁場，求電場強(qiáng)度大小滿足的條件．

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同步練習(xí)冊答案