【題目】如圖所示，在傾角θ=10°的絕緣斜面上固定著兩條粗細(xì)均勻且相互平行的光滑金屬導(dǎo)軌DE和GH，間距d=1m，每條金屬導(dǎo)軌單位長度的電阻r0=0.5Ω/m，DG連線水平，且DG兩端點(diǎn)接了一個(gè)阻值R=2Ω的電阻。以DG中點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿斜面向上平行于GH方向建立x軸，在DG連線沿斜面向上的整個(gè)空間存在著垂直于斜面向上的磁場，且磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B與坐標(biāo)x滿足關(guān)系B=（0.6+0.2x）T，一根長l=2m，電阻r=2Ω，質(zhì)量m=0.1kg的粗細(xì)均勻的金屬棒MN平行于DG放置，在拉力F作用下以恒定的速度v=1m/s從x=0處沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，金屬棒與兩導(dǎo)軌接觸良好。g取10m/s2，sin10°=0.18，不計(jì)其它電阻。（提示：可以用F-x圖象下的“面積”代表力F所做的功）求：

(1)金屬棒通過x=1m處時(shí)的電流大�。�

(2)金屬棒通過x=1m處時(shí)兩端的電勢差UMN；

(3)金屬棒從x=0到x=2m過程中，外力F做的功。

【答案】(1)0.2A；(2)1.4V；(3)0.68J

【解析】

(1)金屬棒連入電路部分產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為

根據(jù)閉合電路歐姆定律可得電流大小

(2)解法一：根據(jù)歐姆定律可得金屬棒通過處時(shí)兩端的電勢差

解法二：根據(jù)閉合電路歐姆定律可得金屬棒通過處時(shí)兩端的電勢差

(3)金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有

其中

可得

金屬棒從x=0到x=2m過程中，外力F做的功

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】在磁場中放置一塊矩形通電導(dǎo)體，當(dāng)磁場方向與電流方向垂直時(shí)，導(dǎo)體在與磁場、電流方向都垂直的方向上產(chǎn)生電勢差，這個(gè)現(xiàn)象叫霍爾效應(yīng)，所產(chǎn)生的電壓叫霍爾電壓.圖甲為霍爾效應(yīng)的原理示意圖，圖中霍爾電壓，如圖乙所示，在自行車的前叉上固定一霍爾元件，在前輪輻條上安裝一塊磁鐵，這樣，輪子每轉(zhuǎn)一周，磁鐵就靠近霍爾傳感器一次，便可測出某段時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)，從而得到自行車的平均速度并通過速度計(jì)顯示出來，設(shè)自行車前輪的半徑為，磁鐵到前輪轉(zhuǎn)軸的距離為，則下列說法正確的是（ ）

A. 若霍爾元件的載流子是負(fù)電荷，則圖甲中端電勢高于端電勢

B. 如果長時(shí)間不更換傳感器的電池，霍爾電壓會(huì)越來越大

C. 如果在時(shí)間內(nèi)得到的脈沖數(shù)為，則自行車騎行的平均速度為

D. 若前輪漏氣，則速度計(jì)測得的騎行速度比實(shí)際速度偏小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖中是勻強(qiáng)磁場里的一片金屬片，其平面與磁場方向平行，一個(gè)粒子從某點(diǎn)以與垂直的速度射出，動(dòng)能是，該粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。今測得它在金屬片兩邊的軌道半徑之比是，若在穿越金屬板過程中粒子受到的阻力大小及電荷量恒定，則下列說法正確的是

A.該粒子的動(dòng)能增加了

B.該粒子的動(dòng)能減少了

C.該粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期減小

D.該粒子最多能穿越金屬板6次

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，三個(gè)同樣的帶電粒子（不計(jì)重力）同時(shí)從同一位置沿同一方向垂直于電場線射入平行板電容器間的勻強(qiáng)電場，它們的運(yùn)動(dòng)軌跡分別用a、b、c標(biāo)出，不考慮帶電粒子間的相互作用，下列說法中正確的是

A．當(dāng)b飛離電場的同時(shí)，a剛好打在下極板上

B．b和c同時(shí)飛離電場

C．進(jìn)入電場時(shí)，c的速度最大，a的速度最小

D．在電場中運(yùn)動(dòng)過程中c的動(dòng)能增加最小，a、b動(dòng)能增加量相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，a、b、c、d四個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球恰好構(gòu)成“三星拱月”之形，其中a、b、c三個(gè)完全相同的帶電小球位于同一光滑絕緣水平面內(nèi)，且繞同一點(diǎn)O做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，三小球所在位置恰好將圓周等分。小球d位于O點(diǎn)正上方h處，且在外力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知a、b、c三小球的電荷量均為q，d球的電荷量為6q，h=R，重力加速度為g，靜電力常量為k，則（　　）

A.小球d一定帶正電

B.小球b的周期為

C.小球c的加速度大小為

D.外力F豎直向上，大小等于

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為兒童游樂場的滑梯示意圖，滑梯可視為傾角為θ、質(zhì)量為M的斜面固定在地面上，小美手持細(xì)線下端懸掛一小球沿滑梯滑下，小美連同小球的質(zhì)量為m，下滑時(shí)，細(xì)線呈豎直狀態(tài)，則在下滑過程中，下列說法正確的是（　�。�

A.滑梯對(duì)地面的壓力大小為（M+m）g

B.小美、小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

C.小美與滑梯間的動(dòng)摩擦因數(shù)一定為tanθ

D.系統(tǒng)增加的內(nèi)能大于小美減少的機(jī)械能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑水平面上距離豎直線MN左側(cè)較遠(yuǎn)處用彈簧鎖定不帶電絕緣小球A，彈性勢能為0.45J，A球質(zhì)量M＝0.1kg，解除鎖定后與靜止在M點(diǎn)處的小球B發(fā)生彈性正碰，B球質(zhì)量m＝0.2kg、帶電量q＝＋10C。MN左側(cè)存在水平向右的勻強(qiáng)電場E2，MN右側(cè)空間區(qū)域范圍內(nèi)存在豎直向上、場強(qiáng)大小E1＝0.2N/C的勻強(qiáng)電場和方向垂直紙面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T的勻強(qiáng)磁場。（g＝10m/s2，不計(jì)一切阻力）求：

(1)解除鎖定后A球獲得的速度v1；

(2)碰后瞬間B球速度v2；

(3) E2大小滿足什么條件時(shí)，B球能經(jīng)電場E2通過MN所在的直線；（不考慮B球與地面碰撞再次彈起的情況）

(4)在滿足(3)問情景下B球在電場E2中與MN的最大距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2019年5月3日，CBA總決賽第四戰(zhàn)實(shí)力強(qiáng)大的廣東男籃再次擊敗新疆隊(duì)，時(shí)隔6年再度奪得CBA總冠軍。比賽中一運(yùn)動(dòng)員將籃球從地面上方B點(diǎn)以速度v0斜向上拋出，恰好垂直擊中籃板上A點(diǎn)。若該運(yùn)動(dòng)員后撤到C點(diǎn)投籃，還要求垂直擊中籃板上A點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員需

A.減小拋出速度v0，同時(shí)增大拋射角θ

B.增大拋出速度v0，同時(shí)增大拋射角θ

C.減小拋射角θ，同時(shí)減小拋射速度v0

D.減小拋射角θ，同時(shí)增大拋射速度v0

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在邊長為L的正方形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，在區(qū)域中心處有一粒子源P，粒子源P沿平行紙面的各個(gè)方向均勻地射出大量的質(zhì)量為m、電荷量為q、速度為v的相同粒子，不計(jì)粒子的重力及粒子間的作用力，問：

(1)若要使所有粒子都無法射出磁場區(qū)域，求區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值B0；

(2)若區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，求該區(qū)域內(nèi)沒有粒子到達(dá)的地方的面積；

(3)若區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度，求能從邊界逸出的粒子數(shù)與P點(diǎn)射出的總粒子數(shù)的比值k。

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