【題目】如圖所示，水平面內(nèi)有一平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌光滑且電阻不計(jì)。勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直。阻值為R的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌靜止放置，且與導(dǎo)軌接觸。t＝0時(shí)，將開關(guān)S由1擲到2。用q、i、v和a分別表示電容器所帶的電荷量、棒中的電流、棒的速度和加速度。請(qǐng)定性畫出以上各物理量隨時(shí)間變化的圖象（q-t、i-t、v-t、a-t圖象）。

【答案】圖見解析.

【解析】

開關(guān)S由1擲到2，電容器放電后會(huì)在電路中產(chǎn)生電流。導(dǎo)體棒通有電流后會(huì)受到安培力的作用，會(huì)產(chǎn)生加速度而加速運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)體棒切割磁感線，速度增大，感應(yīng)電動(dòng)勢E=Blv，即增大，則實(shí)際電流減小，安培力F=BIL，即減小，加速度a=F/m，即減小。因?qū)к壒饣�，所以在有電流通過棒的過程中，棒是一直加速運(yùn)動(dòng)（變加速）。由于通過棒的電流是按指數(shù)遞減的，那么棒受到的安培力也是按指數(shù)遞減的，由牛頓第二定律知，它的加速度是按指數(shù)遞減的，故a-t圖像如圖：


由于電容器放電產(chǎn)生電流使得導(dǎo)體棒受安培力運(yùn)動(dòng)，而導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢會(huì)給電容器充電。當(dāng)充電和放電達(dá)到一種平衡時(shí)，導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)。則v-t圖像如圖：

；
當(dāng)棒勻速運(yùn)動(dòng)后，棒因切割磁感線有電動(dòng)勢，所以電容器兩端的電壓能穩(wěn)定在某個(gè)不為0的數(shù)值，即電容器的電量應(yīng)穩(wěn)定在某個(gè)不為0的數(shù)值（不會(huì)減少到0），故q-t圖像如圖：

這時(shí)電容器的電壓等于棒的電動(dòng)勢數(shù)值，棒中無電流。I-t圖像如圖：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為2t的汽車在平直公路上從靜止開始先做勻加速運(yùn)動(dòng)，5s末達(dá)額定功率后保持功率不變，其v~t如圖所示。求：

(1)汽車的額定功率和汽車受到的阻力；

(2)速度為10m/s時(shí)的加速度；

(3)變加速運(yùn)動(dòng)的總路程。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，質(zhì)量為m=1kg的小滑塊（視為質(zhì)點(diǎn)）在半徑為R=0.4m的1/4圓弧A端由靜止開始釋放，它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度為v=2m/s．當(dāng)滑塊經(jīng)過B后立即將圓弧軌道撤去．滑塊在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)一段距離后，通過換向軌道由C點(diǎn)過渡到傾角為θ=37°、長s=1m的斜面CD上，CD之間鋪了一層勻質(zhì)特殊材料，其與滑塊間的動(dòng)摩擦系數(shù)可在0≤μ≤1.5之間調(diào)節(jié)．斜面底部D點(diǎn)與光滑地面平滑相連，地面上一根輕彈簧一端固定在O點(diǎn)，自然狀態(tài)下另一端恰好在D點(diǎn)．認(rèn)為滑塊通過C和D前后速度大小不變，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不計(jì)空氣阻力．


（1）求滑塊對(duì)B點(diǎn)的壓力大小以及在AB上克服阻力所做的功；
（2）若設(shè)置μ=0，求質(zhì)點(diǎn)從C運(yùn)動(dòng)到D的時(shí)間；
（3）若最終滑塊停在D點(diǎn)，求μ的取值范圍．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一個(gè)垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，它的邊界MN左側(cè)為無場區(qū)，右側(cè)是勻強(qiáng)磁場區(qū)域，如圖(甲)所示，現(xiàn)讓一個(gè)金屬線框在紙平面內(nèi)以垂直于MN的恒定速度從MN左側(cè)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域，線框中的電流隨時(shí)間變化的i－t圖象如圖(乙)所示，則進(jìn)入磁場區(qū)域的金屬線框可能是下圖的(　　)

A.

B.

C.

D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個(gè)光電傳感器A、B，滑塊P上固定一遮光條，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會(huì)輸出高電壓，兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計(jì)算機(jī)相連．滑塊在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動(dòng)，遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時(shí)，通過計(jì)算機(jī)可以得到如圖乙所示的電壓U隨時(shí)間t變化的圖象．

（1）實(shí)驗(yàn)前，接通氣源，將滑塊（不掛鉤碼）置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊，當(dāng)圖乙中的△t1 _______△t2（選填“＞”、“=”或“＜”）時(shí)，說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平．

（2）用螺旋測微器測遮光條寬度d，測量結(jié)果如圖丙所示，則d=____mm．

（3）滑塊P用細(xì)線跨過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連，將滑塊P由圖14甲所示位置釋放，通過計(jì)算機(jī)得到的圖象如圖14乙所示，若△t1、△t2和d已知，要驗(yàn)證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，還應(yīng)測出__和__（寫出物理量的名稱及符號(hào)）．

（4）若上述物理量間滿足關(guān)系式_____，則表明在上述過程中，滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，三棱鏡的橫截面為直角三角形 ABC， ∠A=30°， ∠B=60°， BC 邊長度為 L，一束垂直于 AB 邊的光線自 AB 邊的 P 點(diǎn)射入三棱鏡， AP 長度 d＜L，光線在 AC 邊同時(shí)發(fā)生反射和折射，反射光線和折射光線恰好相互垂直，已知光在真空中的速度為 c。求：

（1）三棱鏡的折射率；

（2）光從 P 點(diǎn)射入到第二次射出三棱鏡經(jīng)過的時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是研究光電管產(chǎn)生的電流的電路圖，A、K是光電管的兩個(gè)電極，已知該光電管陰極的極限頻率為ν0，元電荷為e，普朗克常量為h．現(xiàn)將頻率為ν(大于ν0)的光照射在陰極上，則下列方法一定能夠增加飽和光電流的是

A. 照射光強(qiáng)度不變，增加光的頻率

B. 照射光頻率不變，增加照射光強(qiáng)度

C. 增加A、K電極間的電壓

D. 減小A、K電極間的電壓

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B兩球質(zhì)量相等，A球用不能伸長的輕繩系于O點(diǎn)，B球用輕彈簧系于O′點(diǎn)，O與O′點(diǎn)在同一水平面上，分別將A、B球拉到與懸點(diǎn)等高處，使繩和輕彈簧均處于水平，彈簧處于自然狀態(tài)，將兩球分別由靜止開始釋放，當(dāng)兩球達(dá)到各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)兩球恰好仍處在同一水平面上，則( )

A. 兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，兩球動(dòng)能相等

B. 兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，A球動(dòng)能較大

C. 兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，B球動(dòng)能較大

D. 兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，A球損失的重力勢能較多

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在下列敘述中，不正確的是 ( )

A. 光電效應(yīng)現(xiàn)象說明光具有粒子性

B. 重核裂變和輕核聚變都會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量虧損

C. 根據(jù)玻爾理論，氫原子從高能態(tài)躍遷到低能態(tài)時(shí)，原子向外釋放光子，原子電勢能和核外電子的動(dòng)能均勻減小

D. 電子和其他微觀粒子，都具有波粒二象性

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