【題目】如圖甲所示，在水平面上固定有長(zhǎng)為L=2m、寬為d=1m的金屬“U”型軌導(dǎo)，在“U”型導(dǎo)軌右側(cè)l=0.5m范圍內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示．在t=0時(shí)刻，質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒以v0=1m/s的初速度從導(dǎo)軌的左端開始向右運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長(zhǎng)度的電阻均為λ=0.1Ω/m，不計(jì)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的接觸電阻及地球磁場(chǎng)的影響（取g=10m/s2）．

（1）通過計(jì)算分析4s內(nèi)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)情況；

（2）計(jì)算4s內(nèi)回路中電流的大小，并判斷電流方向；

（3）計(jì)算4s內(nèi)回路產(chǎn)生的焦耳熱．

【答案】（1）見解析；（2）0.2A，順時(shí)針方向（3）0.04J

【解析】

（1）導(dǎo)體棒先在無磁場(chǎng)區(qū)域做勻減速運(yùn)動(dòng)

代入數(shù)據(jù)解得

t = 1s

x = 0.5m

即導(dǎo)體棒在1s末已經(jīng)停止運(yùn)動(dòng)，以后一直保持靜止，離左端位置仍為x=0.5m

（2）前2s磁通量不變，回路電動(dòng)勢(shì)和電流分別為E =0，I=0

后2s回路產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為

回路的總電阻為

R=5λ=0.5Ω

得電流為

I = 0.2A

根據(jù)楞次定律，在回路中的電流方向是順時(shí)針方向 .

（3）前2s電流為零，后2s有恒定電流，焦耳熱為

Q = I2Rt = 0.04J

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】有一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)叫“消失的硬幣”，如圖，把一枚硬幣放在裝滿水的不透明圓柱形杯子底部中央，眼睛在杯子左上邊緣恰好可以看到整個(gè)硬幣，若把杯子里的水全部用吸管吸走，則硬幣在視線中消失了，且眼睛恰好看到杯子的右下端，已知硬幣的直徑為d，杯子底部的直徑為3d，杯子的高度為h：

（i）求水的折射率n；

（ii）當(dāng)硬幣剛好從視線中完全消失時(shí)，液面下降的高度H。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(1)在“用油膜法估測(cè)分子大小”實(shí)驗(yàn)中，下列說法或操作不正確的是________。

A.將油膜看作單分子層薄膜，并不考慮油酸分子間的間隙

B.將油酸分子看成球形

C.在量筒中只滴入一滴油酸酒精溶液，測(cè)出它的體積

D.若撒入水中的痱子粉太多，會(huì)使油酸未完全散開，從而使測(cè)出的分子直徑偏小

(2)若油酸酒精溶液體積濃度為0.10%，通過計(jì)算得到一滴溶液的體積為8.0×10－3mL，其形成的油膜面積為40cm2，則估測(cè)出油酸分子的直徑為________ m。（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示，兩條平行光滑水平導(dǎo)軌間距為L，左側(cè)彎成豎直面內(nèi)的四分之一圓弧，其半徑也為L，右側(cè)折成傾斜導(dǎo)軌，其傾角為θ=45°。導(dǎo)軌水平部分有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化規(guī)律如圖2所示。導(dǎo)體棒ab固定在圓弧導(dǎo)軌最高點(diǎn)，cd固定在水平導(dǎo)軌上，與圓弧底端相距為2L，導(dǎo)體棒ab、cd長(zhǎng)均為L、電阻均為R，質(zhì)量分別為m和2m。從0時(shí)刻開始，靜止釋放導(dǎo)體棒ab，當(dāng)ab到達(dá)圓弧底端時(shí)立即釋放導(dǎo)體棒cd。不計(jì)導(dǎo)軌電阻和空氣阻力，已知L=1m，R=0.5，m=1kg，g=10 m/s2，B0=2T。求：

(1)導(dǎo)體棒ab在圓弧導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的過程中導(dǎo)體棒cd產(chǎn)生的焦耳熱Q；

(2)若水平導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，且兩棒在水平導(dǎo)軌上不會(huì)相撞，則兩棒在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)過程中通過導(dǎo)體棒截面的電荷量q是多少；

(3)在(2)的條件下，若傾斜導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，且導(dǎo)體棒落在傾斜導(dǎo)軌上立即被鎖定，求導(dǎo)體棒ab、cd最終靜止時(shí)的水平間距X。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角為α=37°的斜面固定在水平地面上，置于其上的物塊質(zhì)量為m =50kg，物塊與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，另有一氣缸也固定在水平地面上，用輕質(zhì)光滑活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞和物塊之間用跨過兩個(gè)等高光滑定滑輪的輕繩連接（連接物塊的輕繩與斜面平行，連接活塞的輕繩豎直），物塊恰好不下滑。測(cè)得此時(shí)封閉氣體溫度為T=540K，已知活塞橫截面積為S=0.01m2，氣缸外大氣壓強(qiáng)為P0=1.0×105Pa，重力加速度為g=10m/s2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。求：

① 若對(duì)封閉氣體降溫，物塊始終保持靜止不動(dòng)，則封閉氣體的最低溫度為多少？

② 若物塊恰好不下滑，活塞因氣密性不佳而出現(xiàn)了緩慢漏氣，氣體溫度始終保持T1不變，要讓物塊仍能保持靜止不動(dòng)，漏出的氣體與漏氣前氣體質(zhì)量比最大為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2016年12月11日，風(fēng)云四號(hào)同步氣象衛(wèi)星在西昌成功發(fā)射，實(shí)現(xiàn)了中國靜止軌道氣象衛(wèi)星升級(jí)換代和技術(shù)跨越，大幅提高天氣預(yù)報(bào)和氣候預(yù)測(cè)能力。下列關(guān)于該衛(wèi)星的說法正確的是（ ）

A.運(yùn)行速度大于7.9 km/s

B.可以在永春的正上方相對(duì)靜止

C.向心加速度大于地球表面的重力加速度

D.繞地球運(yùn)行的角速度比月球繞地球運(yùn)行的角速度大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為m的汽車在平直的公路上行駛，阻力f保持不變，當(dāng)它以速度v、加速度a加速前進(jìn)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率剛好等于額定功率，從此時(shí)開始，發(fā)動(dòng)機(jī)始終在額定功率下工作.下列說法正確的是（ ）

A. 發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力保持不變 B. 汽車的加速度將減小

C. 汽車的最大行駛速度為 D. 汽車的額定功率為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m = 245 g的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在質(zhì)量為M = 0.5 kg的木板左端，足夠長(zhǎng)的木板靜止在光滑水平面上，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ = 0.4，質(zhì)量為 m0 = 5 g的子彈以速度v0 = 300 m/s沿水平方向射入物塊并留在其中（時(shí)間極短），g = 10 m/s2，則在整個(gè)過程中

A. 物塊和木板組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

B. 子彈的末動(dòng)量大小為0.01 kg m/s

C. 子彈對(duì)物塊的沖量大小為0.49 Ns

D. 物塊相對(duì)木板滑行的時(shí)間為1 s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)傾角為θ=37°的斜面固定在水平面上，一個(gè)質(zhì)量為m=1.0kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以v0=8m/s的初速度由底端沿斜面上滑。小物塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25．若斜面足夠長(zhǎng)，已知tan37°=，g取10m/s2，求：

（1）小物塊沿斜面上滑時(shí)的加速度大��；

（2）小物塊上滑的最大距離；

（3）小物塊返回斜面底端時(shí)的速度大小。

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