【題目】如圖1所示，固定于水平面的U形導(dǎo)線框處于豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)線框兩平行導(dǎo)軌間距為l，左端接一電動(dòng)勢(shì)為E0、內(nèi)阻不計(jì)的電源。一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒MN垂直導(dǎo)線框放置并接觸良好。閉合開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)體棒從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。忽略摩擦阻力和導(dǎo)線框的電阻，平行軌道足夠長(zhǎng)。請(qǐng)分析說(shuō)明導(dǎo)體棒MN的運(yùn)動(dòng)情況，在圖2中畫(huà)出速度v隨時(shí)間t變化的示意圖；并推導(dǎo)證明導(dǎo)體棒達(dá)到的最大速度為

【答案】導(dǎo)體棒做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度時(shí)，加速度a=0；

【解析】

導(dǎo)體棒在向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中會(huì)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，與回路中的電源形成閉合回路，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求得電流，結(jié)合牛頓第二定律判斷出速度的變化；

解：閉合開(kāi)關(guān)s后，線框與導(dǎo)體棒組成的回路中產(chǎn)生電流，導(dǎo)體棒受到安培力開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)，假設(shè)某一時(shí)刻的速度為v，此時(shí)導(dǎo)體棒切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

初始階段

回路中的電流為：

導(dǎo)體棒受到的安培力為，方向水平向右

因此,導(dǎo)體棒的加速度為，方向水平向右，即與v方向相同，隨速度的增加，加速度減小，但仍與v同方向，因此，導(dǎo)體棒做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度時(shí)，加速度a=0，即有：，解得

圖象為

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】某人從樓頂由靜止釋放一顆石子。如果忽略空氣對(duì)石子的阻力，利用下面的哪些已知量可以測(cè)量這棟樓的高度H(已知重力加速度為g)( )

A. 石子落地時(shí)的速度 B. 石子下落最初1 s內(nèi)的位移

C. 石子下落的時(shí)間 D. 石子下落最后1 s內(nèi)的位移

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲，均勻帶正電街的絕緣圓盤(pán)，圓盤(pán)平面在豎直面內(nèi)，一光滑絕緣細(xì)桿過(guò)圓盤(pán)中心O點(diǎn)且垂直于盤(pán)面，細(xì)桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m＝10g、電荷量q=-5×10-2C的帶電的小環(huán)。讓小環(huán)以v0=6m/s的初速度從A點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)，到B點(diǎn)時(shí)，速度圖像的切線斜率最大（圖中標(biāo)出了該切線），到C點(diǎn)時(shí)速度第一次減為零，小環(huán)運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖乙。則下列說(shuō)法正確的是

A.由A到C的過(guò)程中，小環(huán)的電勢(shì)能一直增大

B.由A到C圓盤(pán)產(chǎn)生的電勢(shì)逐漸升高

C.圓盤(pán)產(chǎn)生的電場(chǎng)中，A、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為3.6V

D.圓盤(pán)產(chǎn)生的電場(chǎng)中，B點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)大小為0.2V/m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】O點(diǎn)處有一質(zhì)點(diǎn)從t＝0時(shí)刻開(kāi)始在y方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，0.4s時(shí)，在其右邊與質(zhì)點(diǎn)相連的水平繩上第一次形成如圖所示的波形，此時(shí)波源質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率突然變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，振幅和繩波傳播速度均不變．

（i）求該繩波傳播的速度；

（ii）繩上某質(zhì)點(diǎn)從某次向上經(jīng)過(guò)平衡位置開(kāi)始的1s內(nèi)總路程至少為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】物理課上，老師做了一個(gè)“神奇”的實(shí)驗(yàn)：將1m長(zhǎng)的鋁管豎直放置，一磁性很強(qiáng)的磁鐵從上管口由靜止釋放，觀察到磁鐵用較長(zhǎng)時(shí)間才從下管口落出，如圖所示。對(duì)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象同學(xué)們經(jīng)分析討論做出相關(guān)的判斷，你認(rèn)為正確的是（下落過(guò)程中不計(jì)空氣阻力，磁鐵也沒(méi)有與管壁接觸）（ ）

A.如果磁鐵的磁性足夠強(qiáng)，磁鐵會(huì)停留在鋁管中，永遠(yuǎn)不落下來(lái)

B.如果磁鐵的磁性足夠強(qiáng)，磁鐵在鋁管中運(yùn)動(dòng)時(shí)間更長(zhǎng)，但一定會(huì)落下來(lái)

C.磁鐵在鋁管中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，由于不計(jì)空氣阻力，所以機(jī)械能守恒

D.如果將鋁管換成塑料管，磁鐵從塑料管中出來(lái)也會(huì)用較長(zhǎng)時(shí)間

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示裝置“探究小車(chē)加速度與合外力的關(guān)系”，圖中A為小車(chē)，B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C為彈簧測(cè)力計(jì)，P為鉤碼，一端帶有定滑輪的足夠長(zhǎng)的木板水平放置，與小車(chē)相連的細(xì)線和長(zhǎng)木板平行，與動(dòng)滑輪及彈簧測(cè)力計(jì)相連的細(xì)線豎直，不計(jì)繩與滑輪的摩擦及動(dòng)滑輪質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①把長(zhǎng)木板左端墊高，在不掛重物情況下，輕推一下小車(chē)，使小車(chē)拖著紙帶做勻速運(yùn)動(dòng)；

②掛上鉤碼，接通電源后，釋放小車(chē)，打出一條紙帶，將點(diǎn)跡清楚的某點(diǎn)記為第零計(jì)數(shù)點(diǎn)，順次選取一系列點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3......，分別測(cè)量這些計(jì)數(shù)點(diǎn)到第零計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離x，然后由這些距離求出小車(chē)的加速度；

③改變鉤碼數(shù)量，重復(fù)步驟②，求得小車(chē)在不同合力作用下的加速度。

（1）本實(shí)驗(yàn)中是否必須滿足重物P的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)A的質(zhì)量； _______ （填“是”或“否”）

（2）由本實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)作出小車(chē)加速度與彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F的關(guān)系圖象，與本實(shí)驗(yàn)相符合的是________；

（3）該實(shí)驗(yàn)小組欲利用此裝置“探究小車(chē)動(dòng)能變化與合外力對(duì)它所做 功的關(guān)系”，在步驟②中的紙帶上，由各計(jì)數(shù)點(diǎn)到第零計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離x，計(jì)算出它們與零計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度平方差，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，小車(chē)A的質(zhì)量m，然后建立坐標(biāo)系，通過(guò)描點(diǎn)法得到的圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，如圖所示，則這條直線斜率的表達(dá)式為__________。（用題中已知條件表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩束平行的細(xì)激光束，垂直于半圓柱玻璃的平面射到半圓柱玻璃上，如圖甲所示。已知其中一條光線沿直線穿過(guò)玻璃，它的入射點(diǎn)是O；另一條光線的入射點(diǎn)為A，穿過(guò)玻璃后兩條光線交于P點(diǎn)。已知玻璃截面的圓半徑為R，OA=，OP =R。求：

（1）該種玻璃材料的折射率。

（2）若使用該種材料制作成如圖乙所示的扇形透明柱狀介質(zhì)AOB，半徑為仍R，圓心角。一束平行于OB的單色光由OA面射入介質(zhì)，要使柱體AB面上沒(méi)有光線射出，至少要在O點(diǎn)豎直放置多高的遮光板？（不考慮OB面的反射）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,小球A、B、C的質(zhì)量分別為m、m、2m,A與BC間通過(guò)鉸鏈用輕桿連接，桿長(zhǎng)為L,B、C置于水平地面上�，F(xiàn)讓兩輕桿并攏，將A由靜止釋放下降到最低點(diǎn)的過(guò)程中，A、B、C在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，忽略一切摩擦，重力加速度為g。則

A. A、B、C組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒

B. A、C之間的輕桿始終對(duì)C做正功

C. A與桌面接觸時(shí)具有水平方向的速度

D. A與桌面接觸時(shí)的速度大小為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，OACO為置于水平面內(nèi)的光滑閉合金屬導(dǎo)軌，O、C處分別接有短電阻絲（圖中用粗線表示），R1=4Ω、R2=8Ω（導(dǎo)軌其它部分電阻不計(jì)）．導(dǎo)軌OAC的形狀滿足（單位：m）．磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面．一足夠長(zhǎng)的金屬棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在導(dǎo)軌上從O點(diǎn)滑動(dòng)到C點(diǎn)，棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終保持與OC導(dǎo)軌垂直，不計(jì)棒的電阻．求：

（1）外力F的最大值；

（2）金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)電阻絲R1上消耗的最大功率；

（3）在滑動(dòng)過(guò)程中通過(guò)金屬棒的電流I與時(shí)間t的關(guān)系．

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