如圖所示，傾角（＝30（、寬為L＝1m的足夠長(zhǎng)的U形光 滑金屬框固定在磁感應(yīng)?? 強(qiáng)度B＝1T、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上，現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的牽引力F，牽引一根質(zhì)量為m＝0.2 kg，電阻R＝1 （的金屬棒ab，由靜止開始沿導(dǎo)軌向上移??? 動(dòng)。（金屬棒ab始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直，不計(jì) 導(dǎo)軌電阻及一切摩擦）問：

（1）若牽引力是恒力，大小F=9 N，則金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v1多大？

（2）若金屬棒受到向上的拉力在斜面導(dǎo)軌上達(dá)到某一速度時(shí)，突然撤去拉力，從撤去拉力到棒的速度為零時(shí)止，通過金屬棒的電量為q=0.48 C，金屬棒發(fā)熱為Q=1.12 J，則撤力時(shí)棒的速度v2多大？

 

 

【答案】

（1） v1＝8 m/s；（2）v2＝4 m/s

【解析】

試題分析:

（1）當(dāng)金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v1時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv1，回路中的電流I= ，此時(shí)金屬棒處于平衡狀態(tài)，所以有F＝mg sin，得：v1＝8 m/s，

（2）由法拉第電磁感應(yīng)定律：E= ，q=IΔt=， 解得 s＝ ＝0.48 m，

由能量守恒定律： mv22＝mgs sin（＋Q，?? 得：v2＝4 m/s，

考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律；導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源：山東省濟(jì)南外國(guó)語(yǔ)學(xué)校2010－2011學(xué)年高一下學(xué)期期末考試物理試題 題型：038

如圖所示，傾角為θ＝45°的粗糙平直導(dǎo)軌與半徑為R的光滑圓環(huán)軌道相切，切點(diǎn)為B，整個(gè)軌道處在豎直平面內(nèi)．一質(zhì)量為m的小滑塊從導(dǎo)軌上離地面高為h＝3 R的D處無(wú)初速下滑進(jìn)入圓環(huán)軌道．接著小滑塊從圓環(huán)最高點(diǎn)C水平飛出，恰好擊中導(dǎo)軌上與圓心O等高的P點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力．

求：(1)滑塊運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)最高點(diǎn)C時(shí)的速度的大小

(2)滑塊運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)最低點(diǎn)時(shí)對(duì)圓環(huán)軌道壓力的大小

(3)滑塊與斜軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)

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科目：高中物理 來(lái)源：湖北省黃石二中2008屆高三年級(jí)第一次考試試題(物理) 題型：038

如圖所示，傾角1＝37°的光滑斜面AB與傾角2＝30°的光滑斜面DC通過一段長(zhǎng)度為2.2 m的光滑水平面BC連接(連接處有一段很短的光滑圓弧相接)．現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為m1＝0.5 kg的小球P從AB斜面上距地高度為h1＝1.8 m處自由釋放，同時(shí)將另一個(gè)質(zhì)量為m2的小球Q從DC斜面上某點(diǎn)處自由釋放，若要使兩小球同時(shí)進(jìn)入水平面，且不斷地在水平面上同一點(diǎn)發(fā)生相向碰撞(碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失)．試求：

(1)小球自由釋放時(shí)，距地面高度h2是多少？

(2)P、Q兩球在BC面上碰撞的位置在何處？

(3)小球Q的質(zhì)量m2是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源：湖南省長(zhǎng)郡中學(xué)2009屆高三第五次月考物理試題人教版 人教版 題型：038

如圖所示，傾角為＝37°、電阻不計(jì)的、間距L＝0.3 m且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌處在磁感強(qiáng)度B＝1 T、方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．導(dǎo)軌兩端各接一個(gè)阻值R0＝2 Ω的電阻．在平行導(dǎo)軌間跨接一金屬棒，金屬棒質(zhì)量m＝1 kg電阻r＝2 Ω，其與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5．金屬棒以平行于導(dǎo)軌向上的初速度υ0＝10 m/s上滑直至上升到最高點(diǎn)的過程中，通過上端電阻的電量Δq＝0.1 C(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10 m/s2)．

(1)金屬棒的最大加速度；

(2)上端電阻R0中產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

 (2011·四川理綜)如圖所示，間距l＝0.3 m的平行金屬導(dǎo)軌a1b1c1和a2b2c2分別固定在兩個(gè)豎直面內(nèi)．在水平面a1b1b2a2區(qū)域內(nèi)和傾角θ＝37°的斜面c1b1b2c2區(qū)域內(nèi)分別有磁感應(yīng)強(qiáng)度B1＝0.4 T、方向豎直向上和B2＝1 T、方向垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．電阻R＝0.3 Ω、質(zhì)量m1＝0.1 kg、長(zhǎng)為l的相同導(dǎo)體桿K、S、Q分別放置在導(dǎo)軌上，S桿的兩端固定在b1、b2點(diǎn)，K、Q桿可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑動(dòng)且始終接觸良好．一端系于K桿中點(diǎn)的輕繩平行于導(dǎo)軌繞過輕質(zhì)定滑輪自然下垂，繩上穿有質(zhì)量m2＝0.05 kg的小環(huán)．已知小環(huán)以a＝6 m/s2的加速度沿繩下滑，K桿保持靜止，Q桿在垂直于桿且沿斜面向下的拉力F作用下勻速運(yùn)動(dòng)．不計(jì)導(dǎo)軌電阻和滑輪摩擦，繩不可伸長(zhǎng)．取g＝10 m/s2，sin37 °＝0.6，cos 37°＝0.8.求：

 (1)小環(huán)所受摩擦力的大�。�

(2)Q桿所受拉力的瞬時(shí)功率．

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科目：高中物理 來(lái)源：2012-2013學(xué)年河北保定祖沖之中學(xué)高二上期期中聯(lián)考物理試卷（一）（帶解析） 題型：計(jì)算題

（8分）如圖所示，傾角為θ＝30°的光滑導(dǎo)體滑軌A和B，上端接入一電動(dòng)勢(shì)E＝3 V、內(nèi)阻不計(jì)的電源，滑軌間距為L(zhǎng)＝10 cm，將一個(gè)質(zhì)量為m＝30 g，電阻R＝0.5 Ω的金屬棒水平放置在滑軌上，若滑軌周圍存在著垂直于滑軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)閉合開關(guān)S后，金屬棒剛好靜止在滑軌上，求滑軌周圍空間的磁場(chǎng)方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�

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