【題目】如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的直金屬 MN、PQ平行放置在傾角為 的絕緣斜面上， 兩導(dǎo)軌間距為 L。M、P 兩點(diǎn)間接有阻值為 R 的電阻。一根質(zhì)量為 m的均勻直金屬桿 ab 放 在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直 斜面向下。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓 ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接 觸良好，不計(jì)它們之間的摩擦。

(1)在加速下滑過(guò)程中，當(dāng) ab 桿的速度大小為 v 時(shí)，ab 桿中的電流及其加速度的大�。�

(2)求在下滑過(guò)程中 ab 桿可達(dá)到的最大速度。

(3)從開(kāi)始下滑到達(dá)到最大速度的過(guò)程中，棒沿導(dǎo)軌下滑了距離 s，求整個(gè)裝置生熱多少.

【答案】(1) , (2) (3)

【解析】(1)在加速下滑過(guò)程中，當(dāng) ab桿的速度大小為 v時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv

此時(shí) ab桿中的電流

金屬桿受到的安培力：

由牛頓第二定律得：

(2) 金屬桿勻速下滑時(shí)速度達(dá)到最大，由平衡條件得：

則速度的最大值

(3)若達(dá)到最大速度時(shí)，導(dǎo)體棒下落高度為 h，由能量守恒定律得：

則焦耳熱

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】下列情形中，哪種情形不能求得地球的質(zhì)量（　 �。�

A. 已知地球的半徑和地球表面的重力加速度 B. 已知近地衛(wèi)星的周期和它的向心加速度

C. 已知衛(wèi)星的軌道半徑和運(yùn)行周期 D. 已知衛(wèi)星質(zhì)量和它的離地高度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，與水平面成37°的傾斜軌道AC，其延長(zhǎng)線在D點(diǎn)與半圓軌道DF相切，全部軌道為絕緣材料制成且位于豎直面內(nèi)，整個(gè)空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，MN的右側(cè)存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（C點(diǎn)在MN邊界上）。一質(zhì)量為0.4kg的帶電小球沿軌道AC下滑，至C點(diǎn)時(shí)速度為，接著沿直線CD運(yùn)動(dòng)到D處進(jìn)入半圓軌道，進(jìn)入時(shí)無(wú)動(dòng)能損失，恰好能通過(guò)F點(diǎn)，通過(guò)F點(diǎn)時(shí)速度為4m/s，取g=10m/s2求：

（1）小球帶正電還是負(fù)電；

（2）小球在半圓軌道部分克服摩擦力所做的功；

（3）小球從F點(diǎn)飛出時(shí)磁場(chǎng)同時(shí)消失，小球離開(kāi)F點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)軌跡與AC軌道所在直線的交點(diǎn)為G（G點(diǎn)未標(biāo)出），求G點(diǎn)到D點(diǎn)的距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m=2.0×10-11kg，電荷量q=+1.0×10-5C的帶電微粒（重力忽略不計(jì)），從靜止開(kāi)始經(jīng)U1=25V電壓加速后，水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中．金屬板長(zhǎng)L=20cm，兩板間距．求：

（1）微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度V0是多大？

（2）若微粒射出電場(chǎng)過(guò)程的偏轉(zhuǎn)角為θ=30，并接著進(jìn)入一個(gè)方向垂直與紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，則兩金屬板間的電壓U2是多大？

（3）若該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為，為使微粒不會(huì)由磁場(chǎng)右邊射出，該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少多大?這種情況下磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為某種彈射裝置的示意圖，該裝置由三部分組成，傳送帶左邊是足夠長(zhǎng)的光滑水平面，一輕質(zhì)彈簧左端固定，右端連接著質(zhì)量M=6.0kg的物塊A。裝置的中間是水平傳送帶，它與左右兩邊的臺(tái)面等高，并能平滑對(duì)接。傳送帶的皮帶輪逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，使傳送帶上表面以u=2.0m/s勻速運(yùn)動(dòng)。傳送帶的右邊是一半徑R=1.25m位于豎直平面內(nèi)的光滑1/4圓弧軌道。質(zhì)量m=2.0kg的物塊B從1/4圓弧的最高處由靜止釋放。已知物塊B與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，傳送帶兩軸之間的距離l=4.5m。設(shè)物塊A、B之間發(fā)生的是正對(duì)彈性碰撞，第一次碰撞前，物塊A靜止。取g=10m/s2。求：

（1）物塊B滑到1/4圓弧的最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力；

（2）物塊B與物塊A第一次碰撞后彈簧的最大彈性勢(shì)能；

（3）如果物塊A、B每次碰撞后，物塊A再回到平衡位置時(shí)彈簧都會(huì)被立即鎖定，而當(dāng)它們?cè)俅闻鲎睬版i定被解除，求物塊B經(jīng)第一次與物塊A碰撞后在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，在第一象限存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面（xy平面）向外；在第四象限存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向沿x軸負(fù)向。在y軸正半軸上某點(diǎn)以與x軸正向平行、大小為v0的速度發(fā)射出一帶正電荷的粒子，該粒子在（d，0）點(diǎn)沿垂直于x軸的方向進(jìn)人電場(chǎng)。不計(jì)重力。若該粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度方向與y軸負(fù)方向的夾角為θ，求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的比值；

（2）該粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某物理實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示的裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)

（1）安裝實(shí)驗(yàn)裝置的過(guò)程中，斜槽末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是_________

A．保證小球飛出時(shí)，速度既不太大，也不太小

B．保證小球飛出時(shí)，初速度水平

C．保證小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間每次都相等

D．保證小球運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條拋物線

（2）某同學(xué)每次都將小球從斜槽的同一位置無(wú)初速釋放，并從斜槽末端水平飛出。改變水平擋板的高度，就改變了小球在板上落點(diǎn)的位置，從而可描繪出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。某同學(xué)設(shè)想小球先后三次做平拋，將水平板依次放在如圖乙1、2、3的位置，且l與2的間距等于2與3的間距。若三次實(shí)驗(yàn)中，小球從拋出點(diǎn)到落點(diǎn)的水平位移依次為x1、x2、x3，忽略空氣阻力的影響，下面分析正確的是_________。

A．x2-x1=x3-x2 B．x2-x1＜x3-x2 C．x2-x1＞x3-x2 D．無(wú)法判斷

（3）另一同學(xué)通過(guò)正確的實(shí)驗(yàn)步驟及操作，在坐標(biāo)紙上描出了小球水平拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡。部分運(yùn)動(dòng)軌跡如圖丙所示。圖中水平方向與豎直方向每小格的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，P1、P2和P3是軌跡圖線上的3個(gè)點(diǎn)，P1和P2、P2和P3之間的水平距離相等。重力加速度為g．可求出小球從P1運(yùn)動(dòng)到P2所用的時(shí)間為_________，小球拋出時(shí)的水平速度為_________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在研究影響平行板電容器電容大小的因素的實(shí)驗(yàn)中，用靜電計(jì)測(cè)量平行板電容器兩極板間的電勢(shì)差，如圖所示，由兩塊相互靠近彼此絕緣的平行金屬板組成平行板電容器的極板N與靜電計(jì)金屬球相連，極板M接地．在兩板相距一定距離時(shí)，給電容器充電，靜電計(jì)指針張開(kāi)一定角度．在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，保持電容器的帶電荷量Q不變，下面的操作中將使靜電計(jì)指針張角變大的是

A. 僅將M板水平向右平移靠近N板

B. 將M板向下平移

C. 在M、N之間插入玻璃板

D. 在M、N之間緊靠M插入有一定厚度的金屬板

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】火車軌道的轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌，如圖所示．若已知某轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌道對(duì)水平面傾角為θ，列車以某一速率v通過(guò)該彎道時(shí)，內(nèi)外軌道均不受側(cè)向壓力，則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A. 列車彎道的軌道半徑

B. 當(dāng)列車速度大于v時(shí)，外軌將受到側(cè)向壓力作用

C. 當(dāng)列車速度小于v時(shí)，外軌將受到側(cè)向壓力作用

D. 當(dāng)火車質(zhì)量改變時(shí)，要使內(nèi)外軌都不受側(cè)向壓力作用，其行駛的速率v要改變

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