【題目】如圖所示，“＜”型光滑長(zhǎng)軌道固定在水平面內(nèi)，電阻不計(jì)．軌道中間存在垂直水平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B．一根質(zhì)量m、單位長(zhǎng)度電阻R0的金屬桿，與軌道成45°位置放置在軌道上，從靜止起在水平拉力作用下從軌道的左端O點(diǎn)出發(fā)，向右做加速度大小為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過位移L．求：

(1)金屬桿前進(jìn)L過程中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．

(2)已知金屬桿前進(jìn)L過程中水平拉力做功W．若改變水平拉力的大小，以4a大小的加速度重復(fù)上述前進(jìn)L的過程，水平拉力做功多少？

(3)若改用水平恒力F由靜止起從軌道的左端O點(diǎn)拉動(dòng)金屬桿，到金屬桿速度達(dá)到最大值vm時(shí)產(chǎn)生熱量．（F與vm為已知量）

(4)試分析(3)問中，當(dāng)金屬桿速度達(dá)到最大后，是維持最大速度勻速直線運(yùn)動(dòng)還是做減速運(yùn)動(dòng)？

【答案】(1)(2)2W+2maL(3)(4)當(dāng)金屬桿速度達(dá)到最大后，將做減速運(yùn)動(dòng)

【解析】

(1)由位移﹣速度公式得

2aL=v2﹣0

所以前進(jìn)L時(shí)的速度為

v=

前進(jìn)L過程需時(shí)

t=

由法拉第電磁感應(yīng)定律有：

=

(2)以加速度a前進(jìn)L過程，合外力做功

W+W安=maL

所以

W安=maL﹣W

以加速度4a前進(jìn)L時(shí)速度為

=2v

合外力做功

WF′+W安′=4maL

由可知，位移相同時(shí)：

FA′=2FA

則前進(jìn)L過程

W安′=2W安

所以

WF′=4maL﹣2W安=2W+2maL

(3)設(shè)金屬桿在水平恒力作用下前進(jìn)d時(shí)FA=F，達(dá)到最大速度，由幾何關(guān)系可知，接入電路的桿的有效長(zhǎng)度為2d，則

所以

d=

由動(dòng)能定理有

所以：

Q=Fd﹣

(4)根據(jù)安培力表達(dá)式，假設(shè)維持勻速，速度不變而位移增大，安培力增大，則加速度一定會(huì)為負(fù)值，與勻速運(yùn)動(dòng)的假設(shè)矛盾，所以做減速運(yùn)動(dòng)。

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】如圖表示,在磁感強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一足夠長(zhǎng)的絕緣細(xì)棒OO′在豎直面內(nèi)垂直磁場(chǎng)方向放置，細(xì)棒與水平面夾角為α。一質(zhì)量為m、帶電荷為+q的圓環(huán)A套在OO′棒上，圓環(huán)與棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，且μ<tanα�，F(xiàn)讓圓環(huán)A由靜止開始下滑，試問圓環(huán)在下滑過程中：

（1）圓環(huán)A的最大加速度為多大？獲得最大加速度時(shí)的速度為多大？

（2）圓環(huán)A能夠達(dá)到的最大速度為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在xoy平面內(nèi)有一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速為2m/s．M、N是平衡位置相距2m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，如圖所示．在t=0時(shí)，M通過其平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，N位于其平衡位置上方最大位移處．已知該波的周期大于1s，則下列說法中正確的是（　　）

A.該波的周期為s

B.在t=s時(shí)，N的速度一定為2m/s

C.從t=0到t=1s，M向右移動(dòng)了2m

D.從t=s到t=s，M的動(dòng)能逐漸增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)．某同學(xué)按如下的操作得到了一組數(shù)據(jù)：

①將碰撞傳感器水平放置，在軌道多個(gè)位置靜止釋放小球．

②將碰撞傳感器豎直放置在離拋出點(diǎn)一定距離處（圖中虛線位置），在軌道多個(gè)位置靜止釋放小球，小球都擊中碰撞傳感器．

1

2

3

4

5

6

初速度v0（m/s）

1.024

1.201

1.176

1.153

0.942

1.060

飛行時(shí)間t（s）

0.246

0.249

0.248

0.173

0.212

0.189

(1)本實(shí)驗(yàn)除了碰撞傳感器外，還需用到的傳感器是__．

(2)根據(jù)表格可知，碰撞傳感器水平放置時(shí)，距離小球拋出點(diǎn)的高度約__m；碰撞傳感器豎直放置時(shí)，距離小球拋出點(diǎn)的水平距離約__m．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)做“測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)，其操作的步驟如下：

（1）采用兩節(jié)干電池串聯(lián)作為電源，電流表選擇0.6A量程，電壓表選擇3V量程。在閉合開關(guān)開始實(shí)驗(yàn)前其連接的電路如圖甲。請(qǐng)檢查電路指出其中的不妥之處：___________（指出一處即可）。

（2）修正電路、正確操作，得到某次測(cè)量的電流表示數(shù)如圖乙，其示數(shù)為___________A。

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出U-I圖像如圖丙，則該電源的電動(dòng)勢(shì)為___________V，內(nèi)阻為___________Ω。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】歐姆在探索通過導(dǎo)體的電流和電壓、電阻關(guān)系時(shí)由于無電源和電流表，他就利用金屬在冷水和熱水中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)代替電源，用小磁針的偏轉(zhuǎn)檢測(cè)電流，具體做法是：在地磁場(chǎng)作用下處于水平靜止的小磁針上方，平行于小磁針?biāo)椒胖靡恢睂?dǎo)線，當(dāng)該導(dǎo)線中通有電流時(shí)，小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)；當(dāng)通過該導(dǎo)線的電流為I時(shí)，小磁針偏轉(zhuǎn)了30°，則當(dāng)他發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)了60°時(shí)，通過該直導(dǎo)線的電流為（已知直導(dǎo)線在某點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)與通過直導(dǎo)線的電流成正比）（ ）

A. 2IB. 3IC. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，xoy直角坐標(biāo)系構(gòu)成一豎直平面，其第一、四象限范圍內(nèi)（含y軸）存在方向豎直向下、場(chǎng)強(qiáng)大小E=4.5×103N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)質(zhì)量m=1.0kg、帶電量q=－4×10－3C的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），用長(zhǎng)度l=1.0m的不可伸長(zhǎng)的絕緣輕繩懸掛在原點(diǎn)O處。現(xiàn)將小球向左拉至坐標(biāo)為（－0.6m，－0.8m）的A點(diǎn)處靜止釋放，繩始終未被拉斷，g取10m/s2。求小球：

（1）從A點(diǎn)第一次運(yùn)動(dòng)到y軸處時(shí)的速度大小；

（2）第一次從y軸向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過與A點(diǎn)等高處位置的橫坐標(biāo)；

（3）第一次離開電場(chǎng)前瞬間繩子受到的拉力大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為某娛樂場(chǎng)的滑道示意圖，其中AB為曲面滑道，BC為水平滑道，CD為圓弧滑道，各滑道相切連接。DE為放在水平地面上的海綿墊。某人從A點(diǎn)上方某處滑下，經(jīng)過高度差H=5m的A點(diǎn)和C點(diǎn)時(shí)的速度分別為2m/s和4m/s，在C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，最后落在海綿墊上E點(diǎn)。已知人的質(zhì)量為50kg，人與水平滑道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，水平滑道BC的長(zhǎng)度為s=20m，只知道圓弧CD的半徑R的范圍為：。取g=10m/s2。求：

(1)人在AB段克服阻力的功；

(2)人在C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移x的范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】日本在2013年9月中旬用“艾普西龍”號(hào)固體燃料火箭成功發(fā)射了一顆衛(wèi)星。此前多次發(fā)射均告失敗。若某次豎直向上發(fā)射時(shí)火箭發(fā)生故障，造成火箭的v－t圖象如圖所示，則下述說法正確的是

A.0～1 s內(nèi)火箭勻速上升

B.1～2 s火箭靜止不動(dòng)

C.3 s末火箭回到出發(fā)點(diǎn)

D.5 s末火箭恰好回到出發(fā)點(diǎn)

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