【題目】在水平桌面上固定一無限長平行光滑導(dǎo)軌圖甲為俯視圖，導(dǎo)軌電阻不計。左端接有電阻R，導(dǎo)軌寬度L，中間有垂直桌面向上的無限長勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．質(zhì)量為m，電阻為r的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放置，且與導(dǎo)軌接觸良好。不考慮電磁輻射和其他能量損失。

（1）若導(dǎo)體棒在水平向右恒力F1作用下由靜止開始運(yùn)動，那么導(dǎo)體棒做什么運(yùn)動，最終速度如何？

（2）若導(dǎo)體棒在變化的力F2作用下由靜止開始運(yùn)動，且F2--x圖象如圖乙所示。當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動x0時，力剛好為F0，此時導(dǎo)體棒的速度為v0．求此過程中電阻R產(chǎn)生的熱量。

（3）當(dāng)導(dǎo)體棒速度為v0時，撤去拉力F2到導(dǎo)體棒停下來的過程中，通過R的電荷量是多少？

【答案】（1）導(dǎo)體棒開始做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，當(dāng)加速度為零時以后勻速運(yùn)動；勻速運(yùn)動的速度為；

（2）此過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為；

（3）通過R的電荷量是。

【解析】

（1）設(shè)速度為v時的安培力為FA，則F=BIL=

根據(jù)牛頓第二定律可得：F1-FA=ma，

解得加速度a=-

隨著速度的增大，加速度逐漸減小，所以導(dǎo)體棒開始做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，當(dāng)加速度為零時以后勻速運(yùn)動；

勻速運(yùn)動的速度為vm，則：F1=FA=

解得：vm=；

（2）由于F2隨距離成正比，根據(jù)動能定理可得：

-WA=-0

根據(jù)功能關(guān)系可得產(chǎn)生的焦耳熱Q=WA

所以此過程中電阻R產(chǎn)生的熱量QR=Q，

聯(lián)立解得：QR=；

（3）根據(jù)動量定理可得：-BLt=0-mv0

其中q=t

解得通過R的電荷量是q=。

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】如圖所示，衛(wèi)星1為地球同步衛(wèi)星，衛(wèi)星2是周期為3小時的極地衛(wèi)星，只考慮地球引力，不考慮其他作用的影響，衛(wèi)星1和衛(wèi)星2均繞地球做勻速圓周運(yùn)動，兩軌道平面相互垂直，運(yùn)動過程中衛(wèi)星1和衛(wèi)星2有時處于地球赤道上某一點(diǎn)的正上方。下列說法中正確的是（　�。�

A. 衛(wèi)星1和衛(wèi)星2的向心加速度之比為1：16

B. 衛(wèi)星1和衛(wèi)星2的速度之比為1：2

C. 衛(wèi)星1和衛(wèi)星2處在地球赤道的某一點(diǎn)正上方的周期為24小時

D. 衛(wèi)星1和衛(wèi)星2處在地球赤道的某一點(diǎn)正上方的周期為3小時

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】由庫侖定律可知，真空中兩個靜止的點(diǎn)電荷，帶電量分別為q1和q2，其間距離為r時，它們之間相互作用力的大小為，式中k為靜電力常量．若用國際單位制的基本單位表示，k的單位應(yīng)為（　�。�

A. kgA2m3B. kgA﹣2m3s﹣4C. kgm2C﹣2D. Nm2A﹣2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一條形磁鐵從左向右勻速穿過線圈，當(dāng)磁鐵經(jīng)過A、B兩位置時，線圈中

A. 感應(yīng)電流方向相同，感應(yīng)電流所受作用力的方向相同

B. 感應(yīng)電流方向相反，感應(yīng)電流所受作用力的方向相反

C. 感應(yīng)電流方向相反，感應(yīng)電流所受作用力的方向相同

D. 感應(yīng)電流方向相同，感應(yīng)電流所受作用力的方向相反

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，某同學(xué)為了比較不同物體與轉(zhuǎn)盤間摩擦因數(shù)的大小設(shè)計了該裝置。已知固定于轉(zhuǎn)軸上的角速度傳感器和力傳感器與電腦連接，通過一不可伸長的細(xì)線連接物塊，細(xì)線剛好拉直，物塊隨盤緩慢加速。在電腦上記錄如圖乙所示圖象。換用形狀和大小相同但材料不同的物塊重復(fù)實驗，得到物塊abc分別對應(yīng)的三條直線，發(fā)現(xiàn)a與c的縱截距相同，b與c的橫截距相同，且符合一定的數(shù)量關(guān)系�；卮鹣铝袉栴}：

（1）物塊沒有看作質(zhì)點(diǎn)對實驗是否有影響？______（選填“是或“否”）。

（2）物塊a、b、c的密度之比為______

（3）物塊a、b、c與轉(zhuǎn)盤之間的摩擦因數(shù)之比為______

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)有均勻磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T，磁場方向垂直紙面向里，半徑為b的金屬圓環(huán)與磁場同心地放置，磁場與環(huán)面垂直，其中a=0.4m，b=0.6m.金屬環(huán)上分別接有燈L1、L2，兩燈的電阻均為R0=2Ω，一金屬棒MN與金屬環(huán)接觸良好，棒與環(huán)的電阻均忽略不計.

(1)若棒以v0=5m/s的速率在環(huán)上向右勻速滑動，求棒滑過圓環(huán)直徑的瞬時(如圖所示)MN中的電動勢和流過燈L1的電流；

(2)撤去中間的金屬棒MN，將右面的半圓環(huán)OL2以為軸向上翻轉(zhuǎn)90°，若此時磁場隨時間均勻變化，其變化率為T/s，求L1的功率.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，PM、QN是兩根半徑為d的光滑的圓弧軌道，其間距為L，O、P連線水平，M、N在同一水平高度，圓弧軌道電阻不計，在其上端連有一阻值為R的電阻，整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B�，F(xiàn)有一根長度稍大于L、質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒從軌道的頂端PQ處由靜止開始下滑，到達(dá)軌道底端MN時對軌道的壓力為2mg，求：

(1)棒到達(dá)最低點(diǎn)時金屬棒兩端的電壓；

(2)棒下滑過程中金屬棒產(chǎn)生的熱量；

(3)棒下滑過程中通過金屬棒的電荷量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成角，M、P兩端接有阻值為R的定值電阻．阻值為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，其它部分電阻不計．整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上．從時刻開始棒受到一個平行于導(dǎo)軌向上的外力F，由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動，運(yùn)動中棒始終與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好，通過R的感應(yīng)電流I隨時間t變化的圖象如圖2所示．下面分別給出了穿過回路abPM的磁通量φ、磁通量的變化率、棒兩端的電勢差和通過棒的電荷量q隨時間變化的圖象，其中正確的是（ ）

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，方向水平向右的勻強(qiáng)電場中有a、b、c三點(diǎn)，線段ab＝10cm、bc＝15cm，其中ab沿電場方向，bc與電場方向間成53°角。電荷量q＝4×10—7C的正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場力做功W＝1.2×10—5J，已知sin53°=0.8。求:

(1)電場的電場強(qiáng)度大小E

(2)電荷q從a點(diǎn)移到c點(diǎn)過程中電勢能變化量△E

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