【題目】如圖所示，兩間距為d的平行光滑導軌由固定在同一水平面上的導軌CD－C'D'和豎直平面內(nèi)半徑為r的圓弧導軌AC－C'D'組成，水平導軌與圓弧導軌相切，左端接阻值為R的電阻；水平導軌處于磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中，其他地方無磁場。導體棒甲靜止于CC'處，導體棒乙從AA'處由靜止釋放，沿圓弧導軌運動，與甲相碰后粘合在一起，并在到達水平導軌左端前停下。兩棒的質(zhì)量均為m，導體棒及導軌的電阻均不計，重力加速度大小為g。下列判斷正確的是

A. 兩棒粘合前瞬間，乙對圓弧導軌AC的底端C的壓力大小為3mg

B. 兩棒相碰并粘合在一起后瞬間的速度大小為

C. 兩棒粘合后受到的最大安培力為

D. 從乙開始下滑至兩棒靜止的過程中，回路產(chǎn)生的焦耳熱為mgr

【答案】ABD

【解析】

根據(jù)機械能守恒定律可得到乙棒到達圓弧底端C時的速度。乙棒進入磁場后，產(chǎn)生感應電流，受到向右的安培力而做減速運動，甲棒受到向左的安培力而做加速運動，兩棒組成的系統(tǒng)合外力為零，系統(tǒng)的動量守恒，根據(jù)動量守恒定律可以求解兩個棒相碰并粘合在一起速度，再根據(jù)能量守恒定律可求解電路中產(chǎn)生的焦耳熱。當兩個金屬棒速度最大時，所受安培力最大，可以根據(jù)感應電動勢公式，歐姆定律和安培力公式可計算最大安培力大小。

A、設(shè)兩棒粘合前瞬間棒乙的速度大小為v1，對棒乙沿圓弧導軌運動的過程，根據(jù)機械能守恒定律有 mv12＝mgr，解得 v1，在C點，對乙棒，有：，解得，故A正確；

B、設(shè)兩棒相碰并粘合在一起瞬間的速度為v2，取水平向左為正方向，根據(jù)動量守恒定律有 mv1＝2mv2，解得 v2，故A錯誤，B正確。

C、經(jīng)分析可知，兩棒相碰并粘合在一起后瞬間切割磁感線的最大速度，為v2，故回路中產(chǎn)生的最大感應電動勢為Em＝Bdv2，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知，回路中通過的最大電流為：Im，最大安培力 Fm＝BImd，聯(lián)立解得最大安培力，故C錯誤。

D、根據(jù)能量守恒定律有：回路產(chǎn)生的焦耳熱 Q2mv22＝m（）2mgr．故D正確。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】實驗小組用如圖電路測量一表頭刻度清晰但數(shù)值標度模糊的直流電流表的量程和內(nèi)阻。所給的器材有：電池E(電動勢約4.5 V)；待測電流表A(量程約0～300 mA，內(nèi)阻約為5 Ω)；電壓表V(量程0～3 V)；電阻箱R1 ；滑動變阻器R2(0～10 Ω)；電鍵S和導線若干。

（1）請完成主要實驗的步驟：

A．連接好實驗電路，把變阻器的滑動片調(diào)到最左端，電阻箱阻值調(diào)為0；

B．閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器的滑動片，使電流表指針滿偏，記錄電壓表V的讀數(shù)U；

C．逐漸增大電阻箱的阻值，同時_______（選填“向左”、“向右”）調(diào)節(jié)變阻器的滑動片，使電流表的指針保持________，記錄幾組電阻箱的阻值R和電壓表V的讀數(shù)U。

（2）根據(jù)多次測得的數(shù)據(jù)作出電壓表讀數(shù)U隨電阻箱阻值R變化的U—R圖線，若圖線的斜率為k，在U軸上的截距為b，則電流表的量程為________，內(nèi)阻為_________。

（3）不考慮偶然誤差，只考慮電表內(nèi)阻可能造成的系統(tǒng)誤差，則與真實值相比，電流表內(nèi)阻的測量值________（選填“偏大”、“偏小”、“相等”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,在直角坐標系xOy平面內(nèi)有兩個同心圓,圓心在坐標原點O,小圓內(nèi)部(I區(qū))和兩圓之間的環(huán)形區(qū)域(Ⅱ區(qū))存在方向均垂直xOy平面向里的勻強磁場(圖中未畫出),I、Ⅱ區(qū)域磁場磁感應強度大小分別為B、2B。a、b兩帶正電粒子從O點同時分別沿y軸正向、負向運動,已知粒子a質(zhì)量為m、電量為q、速度大小為v,粒子b質(zhì)量為2m、電量為2q、速度大小為v/2,粒子b恰好不穿出1區(qū)域,粒子a不穿出大圓區(qū)域,不計粒子重力,不計粒子間相互作用力。求:

(1)小圓半徑R1；

(2)大圓半徑最小值

(3)a、b兩粒子從O點出發(fā)到在x軸相遇所經(jīng)過的最短時間t(不考慮a、b在其它位置相遇)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量、長度的木板靜置于水平地面上，木板與地面間的動摩擦因數(shù)，地面右端的固定擋板與木板等高。在擋板右側(cè)豎直虛線、之間的區(qū)域內(nèi)存在方向豎直向上的勻強電場，在兩個半徑分別為和的半圓圍成的環(huán)帶狀區(qū)域內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強磁場，兩半圓的圓心到固定擋板頂點的距離�，F(xiàn)有一質(zhì)量、帶電荷量的物塊可視為質(zhì)點）以的初速度滑上木板，二者之間的動摩擦因數(shù)，當物塊運動到木板右端時二者剛好共速，且本板剛好與擋板碰撞，物塊從擋板上方飛入區(qū)城，并能夠在磁場區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運動，重力加速度取.

(1)當物塊剛滑上本板時，求物塊和木板的加速度大小，

(2)求電場強度的大小.

(3)為保證小物塊只能從環(huán)帶狀區(qū)城的上、下兩個開口端飛出，求磁感應強度大小的取值范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一矩形線圈abcd放在水平面上，線圈中通有如圖所示的恒定電流。在ab邊的右側(cè)距ab邊的距離與bc邊的長度相等處，放置水平長直導線MN，MN通有由M到N的電流，在其周圍空間產(chǎn)生磁場，已知載流長直導線周圍磁場的磁感應強度大小為B=kI/r，式中常量k>0，I為電流強度，r為距導線的即離。則（ ）

A. ad邊不受安培力作用

B. ab邊、cd邊受到的安培力之比為2：1

C. 若水平面光滑，線圈將向右作加速度減小的加速運動

D. 若水平面粗糙，線圈受到向左的摩擦力作用

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某課外興趣小組欲測定一新型合金材料的電阻率，他們選擇由該材料制成的電阻絲，進行了下列操作。

（1）用多用電表粗測該電阻絲的電阻：

①旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使其對準歐姆擋的“×1 k”擋；

②將兩表筆短接，調(diào)節(jié)表盤上的旋鈕____________（填圖甲中字母“S”或“T”），使指針對準刻度盤上歐姆擋的零刻度，而后斷開兩表筆；

③將兩表筆分別接到被測電阻絲的兩端，發(fā)現(xiàn)多用表的指針位置如圖甲中b指針所示， 隨后斷開兩表筆；

④旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使其對準歐姆擋的“×100”擋，重新歐姆調(diào)零后，再將兩表筆分別連接到被測電阻絲的兩端進行測量，結(jié)果多用電表的指針位置如圖甲中a指針所示

⑤旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使其對準“OFF”擋，并拔出兩表筆。

（2）若該興趣小組想用伏安法較準確地測定該電阻絲的阻值，實驗室可供選用的器材有：

A．電壓表 V1（量程為3 V，內(nèi)阻約為3 kΩ）

B．電壓表V2（量程為15 V，內(nèi)阻約為15 kΩ）

C．電流表A1（量程為3 mA，內(nèi)阻約為20 Ω）

D．電流表A2（量程為10 mA，內(nèi)阻約為7 Ω）

E．滑動變阻器R（最大阻值為10 Ω）

F．電源E（電動勢為4．5 V，內(nèi)阻約為0．5 Ω）

G．開關(guān)S，導線若干

①要使電流表和電壓表的示數(shù)都能達到滿偏的三分之一以上，在所提供的電流表中應選用____________，電壓表應選用_____________；（填器材前的字母）

②在虛線方框乙中畫出測定該電阻絲的實驗電路圖，并對選用的器材進行標注。

（3）若測得電阻絲的長度為l、直徑為d和阻值為R，則該新型材料的電阻率ρ＝__________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示,一對平行金屬板M、N,兩板長為L,兩板間距離也為L,置于O1是的粒子發(fā)射源可連續(xù)沿兩板的中線O1O發(fā)射初速度為v0、電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子(不計粒子重力),若在M、N板間加變化規(guī)律如圖乙所示交變電壓UMN,交變電壓的周期為L/v0，t=0時刻入射的粒子恰好貼著N板右側(cè)射出,金屬板的右邊界與坐標軸y軸重合,板的中心線O1O與坐標軸x軸重合,y軸右側(cè)存在垂直坐標平面向里的勻強磁場,大小未知。求

(1)U0的值(用v0、g、m表示；

(2)若已知分別在t=0、t=L/2v0時刻入射的粒子進入磁場后,它們的運動軌跡交于P點,已知P點的縱坐標為L,求P點的橫坐標x以及磁感應強度的大小B1；

(3)撒去y軸右方磁場B1,要使射出電場的所有粒子經(jīng)y軸右側(cè)某一圓形區(qū)域的勻強磁場偏轉(zhuǎn)后都能通過圓形磁場邊界的一個點處,而便于再搜集,求該磁場區(qū)域的最小半徑,以及相應的磁感應強度的大小B2。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組用如圖所示的實驗裝置來驗證楞次定律，當條形磁鐵自上而下穿過固定的線圈并遠離而去，該過程中（　�。�

A. 通過電流表的感應電流方向一直是b→G→a

B. 通過電流表的感應電流方向是先b→G→a，后a→G→b

C. 條形磁鐵的加速度一直等于重力加速度

D. 條形磁鐵的加速度開始小于重力加速度，后大于重力加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學設(shè)計了測量液體密度的裝置。如圖，左側(cè)容器開口；右管豎直，上端封閉，導熱良好，管長L0=1m，粗細均勻，底部有細管與左側(cè)連通，初始時未裝液體。現(xiàn)向左側(cè)容器緩慢注入某種液體，當左側(cè)液面高度為h1=0.7m時，右管內(nèi)液柱高度h2=0.2m。已知右管橫截面積遠小于左側(cè)橫截面積，大氣壓強P0=1.0×105Pa，取g=10m/s2。

(i)求此時右管內(nèi)氣體壓強及該液體的密度；

(ⅱ)若此時右管內(nèi)氣體溫度T=260K，再將右管內(nèi)氣體溫度緩慢升高到多少K時，剛好將右管中液體全部擠出？（不計溫度變化對液體密度的影響）

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同步練習冊答案