【題目】如圖所示，MN、PQ為足夠長的平行導(dǎo)軌，間距L=0.5m，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角NQ⊥MN，NQ間連接有一個R=3Ω的電阻，有一勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為將—根質(zhì)量為的金屬棒緊靠MQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的電阻其余部分電阻不計，現(xiàn)由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動過程中始終與NQ平行，已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)當(dāng)金屬棒滑行至處時速度大小開始保持不變，距離NQ為，試解答以下問題:(參考數(shù)據(jù):)

（1）金屬棒達(dá)到穩(wěn)定時的速度是多大？

（2）從靜止開始直到達(dá)到穩(wěn)定速度的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量是多少？

（3）若將金屬棒滑行至處的時刻記作從此時刻起，讓磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，可使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則時磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)為多大？

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

（1）在達(dá)到穩(wěn)定速度前，金屬棒的加速度逐漸減小，速度逐漸增大，達(dá)到穩(wěn)定速度時，有：




由以上四式并代入已知數(shù)據(jù)，得：；

（2）根據(jù)能量守恒得，重力勢能減小轉(zhuǎn)化為動能、摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能和回路中產(chǎn)生的焦耳熱，有：

電阻上產(chǎn)生的熱量：

解得：；

（3）當(dāng)回路中的總磁通量不變時，金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流．此時金屬棒將沿導(dǎo)軌做勻加速運(yùn)動，故：
設(shè)時刻磁感應(yīng)強(qiáng)度為，則：，而且：

故時磁感應(yīng)強(qiáng)度為：。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，面積為S的N匝矩形線圈，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，繞垂直磁場的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，就可在線圈中產(chǎn)生正弦交流電，圖示位置線圈平面與磁場平行，下列說法正確的是（ ）

A. 線圈從圖示位置轉(zhuǎn)90°的過程磁通量的變化為NBS

B. 線圈轉(zhuǎn)到中性面位置時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為NBSω

C. 線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時磁通量的變化率為BSω

D. 線圈從圖示位置開始計時，感應(yīng)電動勢e隨時間t變化的函數(shù)為e=NBSωsinωt

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2019年6月25日02時09分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運(yùn)載火箭，成功發(fā)射第46顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中包含多顆地球同步衛(wèi)星，下列關(guān)于地球同步衛(wèi)星的說法正確的是

A. 所有同步衛(wèi)星的軌道半徑都相同

B. 同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度

C. 同步衛(wèi)星相對地面靜止，所以它處于平衡狀態(tài)

D. 同步衛(wèi)星的向心加速度小于地球表面處的重力加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在研究勻加速直線運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)中，細(xì)線一端與小車相連，另一端繞過定滑輪懸掛鉤碼，通過打點(diǎn)計時器和紙帶記錄了小車的運(yùn)動情況。

（1）打點(diǎn)時小車與紙帶________（填左或右）端連接。

（2）實(shí)驗(yàn)中除了電磁打點(diǎn)計時器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、一端附有滑輪的長直軌道、細(xì)線、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的器材中，必須使用的有________（填選項(xiàng)代號）

A.220V、50Hz 交流電源B.電壓可調(diào)的直流電源

C.4-6V、50Hz 交流電源D.刻度尺 E.秒表

（3）實(shí)驗(yàn)過程中，下列操作正確的是___________（填選項(xiàng)代號）

A.將接好紙帶的小車停在靠近滑輪一端

B.將接好紙帶的小車停在靠近打點(diǎn)計時器一端

C.先釋放小車，再接通電源

D.先接通電源，再釋放小車

（4）上圖給出了以0點(diǎn)為計時起點(diǎn)，每5個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)的紙帶，其中0、1、2、3、4、5、6都為計數(shù)點(diǎn)，測得：x1=1.40cm，x2=1.90cm，x3=2.38cm，x4=2.88cm，x5=3.39cm，x6=3.87cm．根據(jù)紙帶上所給出的數(shù)據(jù)計算各點(diǎn)的瞬時速度為v1 =_____m/s， v3 =__ m/s， v0 =____m/s

（5）小車運(yùn)動的加速度大小是 a= _____________ m/s2 ．（注：以上結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】勁度系數(shù)為k的輕彈簧上端固定，下端拴小物塊A和B，A的質(zhì)量為m，某時刻剪斷AB間的細(xì)繩，A開始做簡諧運(yùn)動。運(yùn)動到最高點(diǎn)時，彈簧的彈力大小為0.4mg（g為重力加速度，A做簡諧運(yùn)動時周期為）。求：

⑴A做簡諧運(yùn)動的振幅大��；

⑵當(dāng)A運(yùn)動到最低點(diǎn)時，A對彈簧彈力F的大小和方向；

⑶若當(dāng)A運(yùn)動到最低點(diǎn)時B恰好落到地面，求B開始下落時距地面的高度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一輛汽車以20m/s的速度在平直公路上勻速行駛。遇突發(fā)情況后，司機(jī)緊急剎車使車做勻減速直線運(yùn)動。已知汽車速度在1s內(nèi)減小了8m/s，則（ ）

A. 汽車在減速過程中的加速度大小為8m/s2

B. 在減速行駛的全過程中，汽車的平均速度大小為10m/s

C. 汽車剎車后，在3s內(nèi)滑行的距離是24m

D. 汽車剎車后，在2s末的速度大小為4m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，長木板B固定在光滑水平面上，可視為質(zhì)點(diǎn)的物體A靜止疊放在B的最左端�，F(xiàn)用F＝6 N的水平力向右拉A，經(jīng)過5 s A運(yùn)動到B的最右端，且其v－t圖象如圖乙所示。已知A、B的質(zhì)量分別為1 kg、4 kg，A、B間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10 m/s2。下列說法正確的是(　　)

A. A的加速度大小為0.5 m/s2

B. A、B間的動摩擦因數(shù)為0.4

C. 若B不固定，B的加速度大小為2 m/s2

D. 若B不固定，A運(yùn)動到B的最右端所用的時間為5s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩輛車在相鄰的兩條平行直軌道上同向勻速行駛，甲車的速度為v1＝16m/s，乙車的速度為v2＝l2m/s，乙車在甲車的前面.當(dāng)兩車相距L＝6m時，兩車同時開始剎車，從此時開始計時，甲車以a1＝2m/s2的加速度剎車，7s后立即改做勻速運(yùn)動：乙車剎車的加速度為a2＝lm/s2，求：

(1)兩車經(jīng)過多長時間速度相等

(2)兩車經(jīng)過多長時間相遇

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小球a的質(zhì)量為2m,小球b質(zhì)量的m，分別與輕彈簧A、B和輕繩相連接并處于平衡狀態(tài)。輕彈簧A與豎直方向夾角為53°，則下列說法中正確的是(　　)

A. 輕彈簧A、B的彈力之比為4∶1

B. 輕彈簧A、B的彈力之比為2∶1

C. 輕繩剪斷瞬間a、b的加速度分別為2g和0

D. 輕繩剪斷瞬間a、b的加速度分別為3g和0

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