【題目】圖中MN和PQ為豎直方向的兩個(gè)無限長的平行直金屬導(dǎo)軌，間距為L，電阻不計(jì)．導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直．質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab始終垂直于導(dǎo)軌，并與其保持光滑接觸，導(dǎo)軌一端接有阻值為R的電阻．由靜止釋放導(dǎo)體棒ab，重力加速度為g．

（1）在下滑加速過程中，當(dāng)速度為v時(shí)棒的加速度是多大；

（2）導(dǎo)體棒能夠達(dá)到的最大速度為多大；

（3）設(shè)ab下降的高度為h，求此過程中通過電阻R的電量是多少？

【答案】（1）;（2）；（3）

【解析】

（1）導(dǎo)體棒受到的安培力

由牛頓第二定律得

解得

導(dǎo)體棒向下加速運(yùn)動(dòng)，速度v增大，加速度a減小，即導(dǎo)體棒做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)安培力與重力相等時(shí)，導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)；

（2）當(dāng)導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度最大，由平衡條件得

解得

；

（3）由法拉第電磁感應(yīng)定律得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值為：

感應(yīng)電流的平均值為

電荷量

解得

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】如圖所示，AB為傾角為θ=的光滑斜面，在B點(diǎn)與水平的傳送帶平滑相連，在傳送帶的右端C處，連接有半圓形光滑軌道CD，軌道半徑為R=2m，CD為半圓軌道的豎直方向直徑。現(xiàn)自斜面高h=5m的A點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)m=1kg小物塊，物塊與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，傳送帶以v0=5m/s的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶足夠長。重力加速度g=10m/s2.求：

(1)物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能Q；

(2)通過改變傳送帶的順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)速度大小，可以影響物塊在半圓軌道上的運(yùn)動(dòng)情況，若要求物塊不在半圓軌道上脫離，試計(jì)算傳送帶的速度范圍值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】靜電場(chǎng)方向平行于x軸，其電勢(shì)φ隨x的分布可簡化為如圖所示的折線．一質(zhì)量為m、帶電量為－q的粒子(不計(jì)重力)，以初速度v0從O點(diǎn)(x＝0)進(jìn)入電場(chǎng)，沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)．下列敘述正確的是(　)

A. 粒子從x1運(yùn)動(dòng)到x3的過程中，電勢(shì)能一直增大

B. 粒子從O運(yùn)動(dòng)到x1的過程中速度逐漸減小

C. 要使粒子能運(yùn)動(dòng)到x3處，粒子的初速度v0至少為

D. 若v0＝ ，粒子在運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，左端連接定值電阻，導(dǎo)軌間距。整個(gè)裝置處在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度，一質(zhì)量、電阻的金屬棒放在導(dǎo)軌上，在外力F的作用下以恒定的功率從靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)距離時(shí)金屬棒達(dá)到最大速度，此時(shí)撤去外力，金屬棒最終停下，設(shè)導(dǎo)軌足夠長。求：

(1)金屬棒的最大速度；

(2)在這個(gè)過程中，外力的沖量大小；

(3)撤去外力后電阻R放出的熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，三顆衛(wèi)星a、b、c均繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中b、c在地球的同步軌道上，a距離地球表面的高度為R，此時(shí)a、b恰好相距最近。已知地球質(zhì)量為M、半徑為R、地球自轉(zhuǎn)的角速度為。萬有引力常量為G，則（ ）

A.發(fā)射衛(wèi)星b、c時(shí)速度要大于

B.b、c衛(wèi)星離地球表面的高度為

C.衛(wèi)星a和b下一次相距最近還需經(jīng)過

D.若要衛(wèi)星c與b實(shí)現(xiàn)對(duì)接，可讓衛(wèi)星b減速

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，小球甲從A點(diǎn)水平拋出，同時(shí)將小球乙從B點(diǎn)自由釋放，兩小球先后經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)速度大小相等，方向夾角為30°,已知B、C高度差為h,兩小球質(zhì)量相等，不計(jì)空氣阻力，由以上條件可知

A. 小球甲作平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為

B. 甲、乙兩小球到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間之比為

C. A、B兩點(diǎn)高度差為

D. 兩小球在C點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率大小相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖甲所示的裝置來測(cè)定滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),其中A為滑塊,B和C處是鉤碼,不計(jì)繩和滑輪的質(zhì)量及它們之間的摩擦。實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)保持在B和C處鉤碼總個(gè)數(shù)不變的條件下,改變C處鉤碼個(gè)數(shù),測(cè)出C處不同個(gè)數(shù)鉤碼的總質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)加速度a,然后通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析求出滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

(1)該同學(xué)手中有電火花計(jì)時(shí)器、紙帶、10個(gè)質(zhì)量均為100克的鉤碼、滑塊、一端帶有定滑輪的長木板、細(xì)線,為了完成本實(shí)驗(yàn),得到所要測(cè)量的物理量,還需要________。

A.秒表　　　　B.毫米刻度尺　　　　C.天平　　　　D.彈簧測(cè)力計(jì)

(2)在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中,該同學(xué)以C處鉤碼的總質(zhì)量m為橫軸,以加速度a為縱軸,繪制了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)圖線,可知滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=________。(g取10m/s2)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，xOy平面處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外。點(diǎn)P（，0）處有一粒子源，向各個(gè)方向發(fā)射速率不同、質(zhì)量為m、電荷量為－q的帶電粒子。粒子1以某速率v1發(fā)射，先后經(jīng)過第一、二、三象限后，恰好沿x軸正向通過點(diǎn)Q（0，－L）。不計(jì)粒子的重力。

(1)求粒子1的速率v1和第一次從P到Q的時(shí)間t1；

(2)若只撤去第一象限的磁場(chǎng)，另在第一象限加y軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，粒子2以某速率v2發(fā)射，先后經(jīng)過第一、二、三象限后，也以速率v1沿x軸正向通過點(diǎn)Q，求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E以及粒子2的發(fā)射速率v2；

(3)若在xOy平面內(nèi)加上沿y軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為 E0，粒子3以速率 v3 沿 y 軸正向發(fā)射，粒子將做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)，求粒子3在運(yùn)動(dòng)過程中的最大速率 vm。某同學(xué)查閱資料后，得到一種處理相關(guān)問題的思路：帶電粒子在正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，若所受洛倫茲力與電場(chǎng)力不平衡而做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性和矢量性，可將帶電粒子的初速度進(jìn)行分解，將帶電粒子的運(yùn)動(dòng)等效為沿某方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和沿某一時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。本題中可將帶電粒子的運(yùn)動(dòng)等效為沿x軸負(fù)方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和沿某一時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)嘗試用該思路求解粒子3的最大速率vm。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】北京時(shí)間2019年5月17日23時(shí)48分，我國成功發(fā)射第45顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。該衛(wèi)星與此前發(fā)射的傾斜地球同步軌道衛(wèi)星（代號(hào)為）、18顆中圓地球軌道衛(wèi)星（代號(hào)為）和1顆地球同步軌道衛(wèi)星（代號(hào)為）進(jìn)行組網(wǎng)，為亞太地區(qū)提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。若這三種不同類型衛(wèi)星的軌道都是圓軌道，中圓地球軌道衛(wèi)星的軌道半徑是同步衛(wèi)星的軌道半徑的，下列說法正確的是（ ）

A.和繞地球運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小不相等

B.和繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度大小之比為

C.和繞地球運(yùn)動(dòng)的周期之比為

D.和繞地球運(yùn)動(dòng)的向心力大小一定相等

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