如下圖所示，MN、PQ是相互交叉成60°角的光滑金屬導(dǎo)軌，O是它們的交點(diǎn)且接觸良好。兩導(dǎo)軌處在同一水平面內(nèi)，并置于有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中（圖中經(jīng)過O點(diǎn)的虛線即為磁場(chǎng)的左邊界）。質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，并在絕緣彈簧S的作用下從距離O點(diǎn)L0處沿導(dǎo)軌以速度v0向左勻速運(yùn)動(dòng)。磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向如圖。當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)，彈簧恰好處于原長(zhǎng)，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒單位長(zhǎng)度的電阻均為r。求：

1.導(dǎo)體棒ab第一次經(jīng)過O點(diǎn)前，通過它的電流大小；

2.導(dǎo)體棒ab第一次經(jīng)過O點(diǎn)前，通過它的電量；

3.從導(dǎo)體棒第一次經(jīng)過O點(diǎn)開始直到它靜止的過程中，導(dǎo)體棒ab中產(chǎn)生的熱量。

 

 

 

1.

2.

3.

解析:（1）設(shè)ab棒在導(dǎo)軌之間的長(zhǎng)度為l，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得：E=Blv0（1分）

由閉合電路歐姆定律得：（2分）

（2）導(dǎo)體棒ab第一次經(jīng)過O點(diǎn)前，通過它的電量為（1分）

而，（1分）故（2分）

（3）裸導(dǎo)線最終只能靜止于O點(diǎn)，故其動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱，即（1分）

因?yàn)閷?dǎo)軌與ab構(gòu)成等腰三角形，三邊電阻總是相等的，所以三邊產(chǎn)生的熱量總是相等的。即（2分）

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：高考三人行　物理 題型：038

如下圖所示，MN，PQ是兩根足夠長(zhǎng)的固定平行金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在導(dǎo)軌的M、P端連接一個(gè)阻值為R的電阻，一根垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab，質(zhì)量為m，從靜止釋放開始沿導(dǎo)軌下滑，求棒ab的最大速度．(要求畫出棒ab的受力圖，已知棒ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻不計(jì))

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科目：高中物理 來源： 題型：

(1) 利用單擺驗(yàn)證小球平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)方案如圖（a）所示，在懸點(diǎn)O正下方有水平放置的熾熱的電熱絲P，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時(shí)能輕易被燒斷；MN為水平木板，已知懸線長(zhǎng)為L，懸點(diǎn)到木板的距離OO′＝h（h＞L）。

①電熱絲P必須放在懸點(diǎn)正下方的理由是：____________。

②將小球向左拉起后自由釋放，最后小球落到木板上的C點(diǎn)，O′C＝s，則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v0＝________。

③在其他條件不變的情況下，若改變釋放小球時(shí)懸線與豎直方向的夾角q，小球落點(diǎn)與O′點(diǎn)的水平距離s將隨之改變，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)，以s2為縱坐標(biāo)、cosq為橫坐標(biāo)，得到如圖（b）所示圖像。則當(dāng)q＝60°時(shí)，s為 ___________m；若懸線長(zhǎng)L＝1.0m，懸點(diǎn)到木板間的距離OO′=h=___________m。

(2) 某興趣小組為測(cè)一遙控電動(dòng)小車的額定功率，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

①用天平測(cè)出電動(dòng)小車的質(zhì)量為0.6kg

②將電動(dòng)小車、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器按如圖所示安裝

③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（其打點(diǎn)周期為0.02s）

④使電動(dòng)小車以額定功率加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度一段時(shí)間后關(guān)閉小車電源，待小車靜止時(shí)再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。

上述過程中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打的部分點(diǎn)跡如下圖所示：

請(qǐng)你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問題（設(shè)整個(gè)過程中小車所受阻力恒定，結(jié)果保留一位小數(shù)）：

該電動(dòng)小車的最大速度為__________m/s。

車所受阻力為_____________N。

該電動(dòng)小車的額定功率為_____________W。

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年河北省邢臺(tái)一中高二上學(xué)期第二次月考物理試卷（帶解析） 題型：單選題

如下圖所示，在半徑為的圓形區(qū)域內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN是一
豎直放置的感光板．從圓形磁場(chǎng)最高點(diǎn)P垂直磁場(chǎng)射入大量的帶正電，電荷量為，質(zhì)量為，速度為的粒子，不考慮粒子間的相互作用力，關(guān)于這些粒子的運(yùn)動(dòng)以下說法正確的是

A．只要對(duì)著圓心入射，出射后均可垂直打到MN上
B．對(duì)著圓心入射的粒子，其出射方向的反向延長(zhǎng)線不一定過圓心
C．對(duì)著圓心入射的粒子，速度越大在磁場(chǎng)中通過的弧長(zhǎng)越長(zhǎng)，時(shí)間也越長(zhǎng)
D．只要速度滿足，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打到MN上

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科目：高中物理 來源：2014屆河北省高二上學(xué)期第二次月考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如下圖所示，在半徑為的圓形區(qū)域內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN是一

豎直放置的感光板．從圓形磁場(chǎng)最高點(diǎn)P垂直磁場(chǎng)射入大量的帶正電，電荷量為，質(zhì)量為，速度為的粒子，不考慮粒子間的相互作用力，關(guān)于這些粒子的運(yùn)動(dòng)以下說法正確的是

A. 只要對(duì)著圓心入射，出射后均可垂直打到MN上

B. 對(duì)著圓心入射的粒子，其出射方向的反向延長(zhǎng)線不一定過圓心

C. 對(duì)著圓心入射的粒子，速度越大在磁場(chǎng)中通過的弧長(zhǎng)越長(zhǎng)，時(shí)間也越長(zhǎng)

D. 只要速度滿足，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打到MN上

 

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科目：高中物理 來源：2012年人教版高中物理選修3-1 1.5電勢(shì)差練習(xí)卷 （解析版） 題型：選擇題

如下圖所示，一電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布關(guān)于y軸(沿豎直方向)對(duì)稱，O、M、N是y軸上的三個(gè)點(diǎn)，且OM＝MN.P點(diǎn)在y軸右側(cè)，MP⊥ON.則(　　)

A．M點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的電勢(shì)高

B．將負(fù)電荷由O點(diǎn)移動(dòng)到P點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功

C．M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于O、M兩點(diǎn)間的電勢(shì)差

D．在O點(diǎn)靜止釋放一帶正電粒子，該粒子將沿y軸做直線運(yùn)動(dòng)

 

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