（本題14分） 如圖所示，一對光滑的平行金屬導軌固定在同一水平面內(nèi)，導軌間距L=1m，左端接有阻值R=0.4Ω的電阻，一質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=0.1Ω的金屬棒MN放置在導軌上，整個裝置置于豎直向上的勻強磁場中，磁場的磁感應強度B=0.5T，棒在水平向右的外力作用下，由靜止開始以a=3m/s2的加速度做勻加速運動，當棒的位移x=6m時撤去外力，棒繼續(xù)運動一段距離后停下來。已知撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1：Q2=2:1，導軌足夠長且電阻不計，棒在運動過程中始終與導軌垂直且兩端與導軌保持良好接觸，求：
（1）棒在勻加速運動過程中，通過電阻R的電荷量q
（2）撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q2
（3）外力做的功WF

（1）0.6C；（2）1.8J；（3）5.4J；

解析試題分析：（1）棒在勻加速運動中
平均電動勢，則
通過電阻R的電荷量           
棒在勻加速運動過程， , 則                
從撤去外力到棒最終停下來過程，由動能定理得：則                   
撤去外力后回路中產(chǎn)生的熱量         
依題意得                   
外力做的功             
考點：法拉第電磁感應定律及動能定理。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

如圖所示，光滑絕緣桿豎直放置，它與以正點電荷Q為圓心的某一圓周交于B、C兩點，質(zhì)量為m，帶電量為的有孔小球從桿上A點無初速下滑，已知q<<Q，AB=h，小球滑到B點時速度大小為，則小球從A運動到B的過程中，電場力做的功為：______________；A、C兩點間電勢差為 ____________.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）如圖，水平面內(nèi)有一光滑金屬導軌，其MN、PQ邊的電阻不計，MP邊的電阻阻值R=1.5Ω，MN與MP的夾角為135°，PQ與MP垂直，MP邊長度小于1m。將質(zhì)量m=2kg，電阻不計的足夠長直導體棒擱在導軌上，并與MP平行。棒與MN、PQ交點G、H間的距離L=4m.空間存在垂直于導軌平面的勻強磁場，磁感應強度B=0.5T。在外力作用下，棒由GH處以一定的初速度向左做直線運動，運動時回路中的電流強度始終與初始時的電流強度相等。

（1）若初速度v1=3m/s，求棒在GH處所受的安培力大小FA。
（2）若初速度v2=1.5m/s，求棒向左移動距離2m到達EF所需時間Δt。
（3）在棒由GH處向左移動2m到達EF處的過程中，外力做功W=7J，求初速度v3。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）如甲圖所示，長為4m的水平軌道AB與傾角為37°的足夠長斜面BC在B處平滑連接，有一質(zhì)量為2kg的滑塊，從A處由靜止開始受水平向右的力F作用，F(xiàn)與位移x的關系按乙圖所示規(guī)律變化，滑塊與AB和BC間的動摩擦因數(shù)均為0.5，重力加速度g取l0m/s2。求：
（1）滑塊第一次到達B處時的速度大��；
（2）不計滑塊在B處的速率變化，滑塊到達B點時撤去力F，滑塊沖上斜面，則滑塊最終靜止的位置與B點的距離多大。（sin37°=0.6）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

質(zhì)量的金屬小球從距水平面的光滑斜面上由靜止開始釋放，運動到A點時無能量損耗，水平面的粗糙平面, 與半徑為的光滑的半圓形軌道BCD相切于B點，其中圓軌道在豎直平面內(nèi)， D為軌道的最高點，小球恰能通過最高點D, 完成以下要求（）

（1）小球運動到A點時的速度為多大？
（2）小球從A運動到B時摩擦阻力所做的功
（3）小球從B點飛出后落點E與A相距多少米？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

質(zhì)量為m=1kg的小物塊輕輕放在水平勻速運動的傳送帶上的P點，隨傳送帶運動到A點后水平拋出，小物塊恰好無碰撞地沿圓弧切線從B點進入豎直光滑的圓弧軌道下滑。B、C為圓弧的兩端點，其連線水平。已知圓弧半徑R=1.0m圓弧對應圓心角，軌道最低點為O，A點距水平面的高度h=0.8m,小物塊離開C點后恰能無碰撞的沿固定斜面向上運動，0.8s后經(jīng)過D點，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為 （g=10m/s2，sin37°=0.6,cos37°=0.8）試求：

（1）小物塊離開A點時的水平初速度v1；
（2）小物塊經(jīng)過O點時對軌道的壓力； 
（3）假設小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.3，傳送帶的速度為5m/s，則PA間的距離是多少？（用動能定理解答）
（4）斜面上CD間的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（8分）在光滑水平面上，原來靜止的物體在水平力F的作用下，經(jīng)過時間ｔ、通過位移Ｌ后，動量為ｐ、動能為Ek ,則:
(1)若由靜止出發(fā)，仍在水平力F的作用下，求經(jīng)過時間2ｔ后物體的動能；
(2)若由靜止出發(fā)，仍在水平力F的作用下，求通過位移2Ｌ后物體的動量。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）如圖所示，水平軌道AB與豎直軌道CD用一光滑的半徑R＝0．5m的圓弧BC平滑連接，現(xiàn)有一物塊從豎直軌道上的Q點由靜止開始釋放，已知QC間的長度R＝0．5m，物塊的質(zhì)量m＝0．2kg，物塊與AB和CD軌道間的動摩擦因數(shù)均為μ＝0．5，重力加速度g取10m／s2，求；

（1）物塊下滑到水平面后，距離B點的最遠距離s為多少?
（2）若整個空間存在一水平向右的勻強電場，電場強度E＝1．0×106V／m，并使物塊帶電，帶電量為q＝＋2．0×10－6C，所有接觸面均絕緣，現(xiàn)使帶電物塊從水平面上的P點由靜止開始釋放（P點未在圖中標出），要想使物塊剛好能通過Q點，PB間的長度L為多少?
（3）在符合第二問的基礎上，物塊到達圓弧上C點時，對軌道的壓力大小?

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（15分）如圖所示，質(zhì)量為m的小物塊在光滑的水平面上以v0向右做直線運動，經(jīng)距離l后，進入半徑為R光滑的半圓形軌道，從圓弧的最高點飛出恰好落在出發(fā)點上．已知l=1.6m，m=0.10kg，R=0.4m，不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2．

（1）求小物塊運動到圓形軌道最高點時速度大小和此時小物塊對軌道的壓力．
（2）求小物塊的初速度v0．
（3）若軌道粗糙，則小物塊恰能通過圓形軌道最高點．求小物塊在這個過程中克服摩擦力所做的功．

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