如圖所示，水平放置的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ的一端接有電阻R0，不計電阻的導(dǎo)體棒ab靜置在導(dǎo)軌的左端MP處，并與MN垂直。以導(dǎo)軌PQ的左端為原點O，建立直角坐標系xOy，Ox軸沿PQ方向。每根導(dǎo)軌單位長度的電阻為r.垂直于導(dǎo)軌平面的非勻強磁場磁感應(yīng)強度在y方向不變，在x方向上變化規(guī)律為：B=B0+kx，并且x≥0.現(xiàn)在導(dǎo)體棒中點施加一垂直于棒的水平拉力F，使導(dǎo)體棒由靜止開始向右做勻加速直線運動，加速度大小為a.設(shè)導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m，兩導(dǎo)軌間距為L.不計導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的摩擦，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，不計其余部分的電阻。

（1）                     請通過分析推導(dǎo)出水平拉力F的大小隨橫坐標x變化的關(guān)系式；

（2）                     如果已知導(dǎo)體棒從x=0運動到x=x0的過程中，力F做的功為W，求此過程回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q；

若B0=0.1T，k=0.2T/m，R0=0.1Ω，r=0.1Ω/m，L=0.5m，a=4m/s2，求導(dǎo)體棒從x=0運動到x=1m的過程中，通過電阻R0的電荷量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：


如圖所示，無限長金屬導(dǎo)軌EF、PQ固定在傾角為θ=53°的光滑絕緣斜面上，軌道間距L=1 m，底部接入一阻值為R=0.4Ω的定值電阻，上端開口。垂直斜面向上的勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=2T。一質(zhì)量為m=0.5kg的金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好，ab與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=0.2，ab連入導(dǎo)軌間的電阻r=0.1Ω，電路中其余電阻不計�，F(xiàn)用一質(zhì)量為M=2.86kg的物體通過一不可伸長的輕質(zhì)細繩繞過光滑的定滑輪與ab相連。由靜止釋放M，當(dāng)M下落高度h=2.0 m時，ab開始勻速運動（運動中ab始終垂直導(dǎo)軌，并接觸良好）。不計空氣阻力，sin53°=0.8，cos53°=0.6，取g=10m/s2。求：

（1）ab棒沿斜面向上運動的最大速度vm；

（2）ab棒從開始運動到勻速運動的這段時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR和流過電阻R的總電荷量q。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，天花板上有固定轉(zhuǎn)軸O，長為L的輕桿一端可繞轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，另一端固定一質(zhì)量為M的小球。一根不可伸長的足夠長輕繩繞過定滑輪A，一端與小球相連，另一端掛著質(zhì)量為m1的鉤碼，定滑輪A的位置可以沿OA連線方向調(diào)整。小球、鉤碼均可看作質(zhì)點，不計一切摩擦，g取10m/s2。

（1）若將OA間距調(diào)整為L，則當(dāng)輕桿與水平方向夾角為30º時小球恰能保持靜止狀態(tài)，求小球的質(zhì)量M與鉤碼的質(zhì)量m1之比；

（2）若在輕繩下端改掛質(zhì)量為m2的鉤碼，且M:m2=4:1，并將OA間距調(diào)整為L，然后將輕桿從水平位置由靜止開始釋放，求小球與鉤碼速度大小相等時輕桿與水平方向的夾角θ；

（3）在（2）的情況下，測得桿長L=2.175m，仍將輕桿從水平位置由靜止開始釋放，當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)至豎直位置時，小球突然與桿和繩脫離連接而向左水平飛出，求當(dāng)鉤碼上升到最高點時，小球與O點的水平距離。

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如圖，絕緣的水平面上，相隔2L的AB兩點固定有兩個電量均為Q的正點電荷，a，O，b是AB連線上的三點，且O為中點，Oa=Ob=．一質(zhì)量為m、電量為+q的點電荷以初速度v0從a點出發(fā)沿AB連線向B運動，在運動過程中電荷受到大小恒定的阻力作用，當(dāng)它第一次運動到O點時速度為2v0，繼續(xù)運動到b點時速度剛好為零，然后返回，最后恰停在O點．已知靜電力恒量為k．求：

（1）a點的場強大�。�

（2）阻力的大�。�

（3）aO兩點間的電勢差．

（4）電荷在電場中運動的總路程．

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用描跡法畫出電場中一個平面上等勢線的原理是：利用導(dǎo)電紙中的恒定電流場模擬真空中的等量異種電荷的靜電場。所用器材為一個低壓直流電源、開關(guān)、圓柱形金屬電極兩個、一塊平板、一張導(dǎo)電紙、一張復(fù)寫紙、一張白紙、圖釘兩個、一個DIS電壓傳感器及配套器材。

（1）實驗裝置如圖所示，如果以A、B兩個電極的連線為x軸，以A、B連線的中垂線為y軸，每相隔相等的電壓就畫一條等勢線，那么這些等勢線在空間的分布情況是（     ）（多選）

A．關(guān)于x軸對稱              

B．關(guān)于y軸對稱

C．等勢線之間的距離相等，間隔均勻　

D．距電極越近等勢線越密

（2）若把電源電壓提高到原來的2倍，則描繪得到的等勢線形狀與原來　　　　（填“相同”或“不同”）

（3）若將電壓傳感器的兩個探針放在P、Q兩點測得的電壓為U，再將兩個探針放在P、M兩點時測得的電壓為U′，則U　　　U′（填“＞”、“＜”、或“＝”）。

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如圖所示，有一水平桌面長L，套上兩端開有小孔的外罩（外罩內(nèi)情況無法看見），桌面上沿中軸線有一段長度X未知的粗糙面，其它部分光滑，一小物塊（可視為質(zhì)點）以速度從桌面的左端沿桌面中軸線方向滑入，小物塊與粗糙面的動摩擦系數(shù)μ=1/2，小物體滑出后做平拋運動，桌面離地高度h以及水平飛行距離s均為（重力加速度為g）求：

（1）未知粗糙面的長度X為多少？ 

（2）若測得小物塊從進入桌面到落地經(jīng)歷總時間為，則粗糙面前端離桌面最左端d的距離？

（3）粗糙面放在何處，滑塊滑過桌面到落地用時最短，最短時間為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，真空中O點有一點電荷，在它產(chǎn)生的電場中有a、b兩點，a點的場強大小為Ea，方向與ab連線成60°角，b點的場強大小為Eb，方向與ab連線成30°角，則關(guān)于a、b兩點場強大小及電勢φa、φb的高低關(guān)系正確的為（　　）

　

A．

Ea=3Eb，φa＞φb

B．

Ea=3Eb，φa＜φb

　

C．

Ea=，φa＜φb

D．

Ea=Eb，φa＜φb

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科目：高中物理 來源： 題型：


為了解釋地球的磁性，19世紀安培假設(shè)：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的．在如圖四個圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是（　�。�

　

A．

B．

C．

D．

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如圖所示，足夠長的水平傳送帶以的速度勻速運行. t=0時，在最左端輕放一質(zhì)量為m的小滑塊，t=4s時，傳送帶以的加速度減速停下. 已知滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2. 關(guān)于滑塊相對地面運動的速度v(向右為正)、滑塊所受的摩擦力f(向右為正)、滑塊所受的摩擦力做功的功率的值P、滑塊與傳送帶間摩擦生熱Q的圖像正確的是

A               B            C          D

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