（10分）如圖，兩足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距為L，一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連，勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直，一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒在距離磁場上邊界h處由靜止釋放，導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，且始終保持水平，導(dǎo)體棒在此電路中的有效電阻為R，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B；
（2）電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度的大小v；
（3）流經(jīng)電流表電流的最大值Im。

（1）mg/IL；（2）I2R/mg（3）。

解析試題分析：（1）電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)
由 BIL = mg     ( 2分)
得 B= mg/IL   ( 1分)
（2）由感應(yīng)電動(dòng)勢E=BLv  ( 1分)   又有I=E/R   ( 1分)
故可得 v=I2R/mg    ( 1分)
( 3) 由題意可知，導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場時(shí)速度最大，設(shè)為Vm ，
根據(jù)機(jī)械能守恒1/2 mVm2 =mgh  ( 1分)
感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值 Em =BLVm  ( 1分)
感應(yīng)電流的最大值 Im = Em /R    ( 1分)
聯(lián)立解得  ( 1分)
考點(diǎn)：平衡力，機(jī)械能守恒定律，感應(yīng)電動(dòng)勢的計(jì)算等。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證自由落體機(jī)械能守恒時(shí)，下列器材中不必要的是（   ）

A．重物 B．紙帶 C．天平 D．低壓電源

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（11分）在光滑的水平面上，一質(zhì)量為mA=0.1kg的小球A，以8 m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)，與質(zhì)量為mB=0.2kg的靜止小球B發(fā)生彈性正碰。碰后小球B滑向與水平面相切、半徑為R=0.5m的豎直放置的光滑半圓形軌道，且恰好能通過最高點(diǎn)N后水平拋出。g=10m/s2。求：

（1） 碰撞后小球B的速度大�。�
（2） 小球B從軌道最低點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)N的過程中所受合外力的沖量；
（3） 碰撞過程中系統(tǒng)的機(jī)械能損失。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）如右圖所示，長＝0.2 m的細(xì)線上端固定在O點(diǎn)，下端連接一個(gè)質(zhì)量為m＝0.5kg的小球，懸點(diǎn)O距地面的高度H＝0.35m，開始時(shí)將小球提到O點(diǎn)而靜止，然后讓它自由下落，當(dāng)小球到達(dá)使細(xì)線被拉直的位置時(shí)，剛好把細(xì)線拉斷，再經(jīng)過t＝0.1 s落到地面，如果不考慮細(xì)線的形變，g＝10 m/s2，試求：

(1)細(xì)線拉斷前后的速度大小和方向；
(2)假設(shè)細(xì)線由拉直到斷裂所經(jīng)歷的時(shí)間為，試確定細(xì)線的平均張力大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，長S＝10m的平臺(tái)AB固定，長L=6m質(zhì)量M=3kg的木板放在光滑地面上，與平臺(tái)平齊且靠在B處，右側(cè)有落差h=0.1m的光滑弧形橋CD（橋的支柱未畫出），橋面的最低位置與AB水平線等高（木板可從橋下無障礙的前行）。已知木板右側(cè)與弧形橋左側(cè)C端的水平距離d=1.5m，弧形橋頂部圓弧半徑相等R=0.4m（半徑未畫出）�，F(xiàn)有質(zhì)量m=1kg的物塊，以初速度v0=12m/s從A點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)，過B點(diǎn)后滑上木板，物塊與平臺(tái)、木板間的滑動(dòng)摩擦因數(shù) μ＝0.4，物塊滑上弧形橋時(shí)無機(jī)械能損失，當(dāng)物塊到達(dá)圓弧最高點(diǎn)時(shí)D時(shí)，木板中點(diǎn)剛好到達(dá)D點(diǎn)正下方。物塊大小忽略，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）物塊滑至B點(diǎn)時(shí)的速度大小v；
（2）物塊與木板能否達(dá)到共速，若能，確定兩物體共速時(shí)木板的位置和物塊在木板上的位置；
（3）物塊到達(dá)弧形橋頂端D點(diǎn)時(shí)所受到的支持力F及物塊與木板相碰點(diǎn)到木板左端的距離S0.

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)小球疊放在一起，從高度為h處自由落下，如圖所示。已知h遠(yuǎn)大于兩球半徑，所有的碰撞都是完全彈性碰撞，且都發(fā)生在豎直方向上。若碰撞后m2恰處于平衡狀態(tài)，求

（i）兩個(gè)小球的質(zhì)量之比m1:m2；
（ii）小球m1上升的最大高度。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，一砂袋用無彈性輕細(xì)繩懸于O點(diǎn)．開始時(shí)砂袋處于靜止?fàn)顟B(tài)，此后用彈丸以水平速度擊中砂袋后均未穿出。第一次彈丸的速度為v0，打入砂袋后二者共同擺動(dòng)的最大擺角為θ（θ<90°），當(dāng)其第一次返回圖示位置時(shí)，第二粒彈丸以另一水平速度v又擊中砂袋，使砂袋向右擺動(dòng)且最大擺角仍為θ．若彈丸質(zhì)量均為m，砂袋質(zhì)量為5m，彈丸和砂袋形狀大小忽略不計(jì)，求：兩粒彈丸的水平速度之比為多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）在2006年的多哈亞運(yùn)會(huì)的跳水比賽中，有一個(gè)單項(xiàng)是“3米跳板”，比賽的過程可簡化如下�。哼\(yùn)動(dòng)員走上跳板，跳板被壓縮到最低點(diǎn)，然后跳板又將運(yùn)動(dòng)員彈到最高點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員做自由落體運(yùn)動(dòng)，豎直落入水中。將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量m＝60kg，g=10m/s2。最高點(diǎn)A、水平點(diǎn)B、最低點(diǎn)C和水面之間的豎直距離如圖所示。求

（1）、跳板被壓縮到最低點(diǎn)C時(shí)具有的彈性勢能？
（2）、運(yùn)動(dòng)員入水前的速度大��？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

下圖是一個(gè)設(shè)計(jì)“過山車”的試驗(yàn)裝置的原理示意圖。斜面AB與豎直面內(nèi)的圓形軌道在B點(diǎn)平滑連接。斜面AB和圓形軌道都是光滑的。圓形軌道半徑為R。一個(gè)質(zhì)量為m的小車(可視為質(zhì)點(diǎn))在A點(diǎn)由靜止釋放沿斜面滑下，小車恰能通過圓形軌道的最高點(diǎn)Ｃ。已知重力加速度為g。

求：(1)A點(diǎn)距水平面的高度h；
(2)在B點(diǎn)軌道對(duì)小車的支持力的大小。

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