【題目】如圖所示，豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌水平間距為L，導(dǎo)軌下端接有阻值為R 的電阻。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬細(xì)桿ab與豎直懸掛的絕緣輕質(zhì)彈簧相連，彈簧上端固定。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中�，F(xiàn)使細(xì)桿從彈簧處于原長(zhǎng)位置由靜止釋放，向下運(yùn)動(dòng)距離為h時(shí)達(dá)到最大速度vm， 此時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能為Ep。導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，細(xì)桿與導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度為g，求：

（1）細(xì)桿達(dá)到最大速度m時(shí)，通過(guò)R的電流大小I；

（2）細(xì)桿達(dá)到最大速度vm時(shí)，彈簧的彈力大小F；

（3）上述過(guò)程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。

【答案】（1）；（2）mg- ；（3）

【解析】

（1）細(xì)桿切割磁感線，產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)：

E=BLvm

I=

可得

I=

（2）細(xì)桿向下運(yùn)動(dòng)h時(shí)，

mg=F+BIL

可得

F=mg-

（3）由能量守恒定律得

mgh= EP++Q總

Q=Q總

可得電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱：

Q=

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，O是一固定的點(diǎn)電荷，另一點(diǎn)電荷P從很遠(yuǎn)處以初速度v0射入點(diǎn)電荷O的電場(chǎng)，在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線MN．a、b、c是以O為中心，分別以Ra、Rb、Rc為半徑畫(huà)出的三個(gè)圓，且Rc-Rb=Rb-Ra．1、2、3、4為軌跡MN與三個(gè)圓的一些交點(diǎn)．以|W12|表示點(diǎn)電荷P由1到2的過(guò)程中電場(chǎng)力做功的大小，|W34|表示由3到4的過(guò)程中電場(chǎng)力做功的大小，則 P、O兩點(diǎn)電荷________（選填“同號(hào)”、“異號(hào)”）；|W12|________2|W34|（選填“＞”、“＜”或“=”）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示中OA為一遵循胡克定律的彈性輕繩，其一端固定于天花板上的O點(diǎn)，另一端與靜止在動(dòng)摩擦因數(shù)恒定的水平地面上的滑塊A相連．當(dāng)繩處于豎直位置時(shí)，滑塊A對(duì)地面有壓力作用．B為緊挨繩的一光滑水平小釘，它到天花板的距離BO等于彈性繩的自然長(zhǎng)度．現(xiàn)用一水平力F作用于A，使之向右緩慢地做直線運(yùn)動(dòng)，則在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（　 ）

A.地面對(duì)A的支持力N逐漸增大

B.地面對(duì)A的摩擦力f保持不變

C.地面對(duì)A的支持力N逐漸減小

D.地面對(duì)A的摩擦力f逐漸減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某交流發(fā)電機(jī)給燈泡供電，產(chǎn)生正弦式交變電流的圖象如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A.交變電流的頻率為

B.交變電流的瞬時(shí)表達(dá)式為

C.在時(shí)，穿過(guò)交流發(fā)電機(jī)線圈的磁通量最大

D.若發(fā)電機(jī)線圈電阻為，則其產(chǎn)生的熱功率為5W

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，有以下器材：

小燈泡L(3V，0.6A)

滑動(dòng)變阻器R(0～10Ω)

電壓表V1(0～3V)

電壓表V2(0～15V)

電流表A1(0～0.6A)

電流表A2(0～3A)

鉛蓄電池、開(kāi)關(guān)各一個(gè)，導(dǎo)線若干

（1）為了減小誤差，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選電流表______________，電壓表____________.

（2）在圖虛線框內(nèi)按要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖。（________）

（3）現(xiàn)已描繪出該燈泡的伏安特性曲線如圖所示，若將該元件與5Ω的定值電阻串聯(lián)，再接在一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻不計(jì)的電源上，則該元件的消耗的功率為_________W。（保留2位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】a、b、c三個(gè)α粒子（重力不計(jì)）由同一點(diǎn)M同時(shí)垂直場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入帶有等量異種電荷的兩平行金屬板的電場(chǎng)間，其軌跡如圖所示，其中b恰好沿板的邊緣飛出電場(chǎng)，由此可知（　 �。�

A.進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)a的速度最大，c的速度最小

B.a、b、c在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間相等

C.若把下極板向上移動(dòng)，則a在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間變短

D.若把下極板向下移動(dòng)，則b在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間增長(zhǎng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，質(zhì)量為m的均勻半圓形薄板，可以繞光滑水平軸A在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，AB是它的直徑，O是圓心。在B點(diǎn)作用一個(gè)豎直向上的力F使薄板平衡，此時(shí)AB恰處于水平位置，若保持力F始終豎直向上，在F作用下使薄板繞A點(diǎn)沿逆時(shí)針?lè)较蚓徛D(zhuǎn)動(dòng)，直到AB接近豎直位置的過(guò)程中，力F對(duì)應(yīng)的力矩為M，則M、F大小變化情況是

A.M變小，F不變

B.M、F均變大

C.M、F均先變大再變小

D.M先變大再變小，F始終變大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“觀察水波的干涉”實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的干涉圖樣。O1、O2為波源，實(shí)線表示波峰，虛線為P位置與波源連線，且。

（1） P點(diǎn)是振動(dòng)___________點(diǎn)（選填“加強(qiáng)”或“減弱”）。

（2）若有一小紙片被輕放在P點(diǎn)浮于水面上，則此后紙片運(yùn)動(dòng)情況是（____）

A.一定沿箭頭A方向運(yùn)動(dòng) B.一定沿箭頭B方向運(yùn)動(dòng)

C.一定沿箭頭C方向運(yùn)動(dòng) D.在P點(diǎn)處隨水面上下運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，相距L=1m、電阻不計(jì)的平行光滑長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，兩導(dǎo)軌左端間接有阻值R=2Ω的電阻，導(dǎo)軌所在區(qū)域內(nèi)加上與導(dǎo)軌所在平面垂直、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度d均為0.6m，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1=T、B2=0.8T．現(xiàn)有電阻r=1Ω的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置且接觸良好，當(dāng)導(dǎo)體棒ab從邊界MN進(jìn)入磁場(chǎng)后始終以速度m/s作勻速運(yùn)動(dòng)，求：

⑴棒ab在磁場(chǎng)B1中時(shí)克服安培力做功的功率；

⑵棒ab經(jīng)過(guò)任意一個(gè)磁場(chǎng)B2區(qū)域過(guò)程中通過(guò)電阻R的電量；

⑶棒ab在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)電阻R兩端電壓的有效值．

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