【題目】如圖所示，固定于水平面的平行直導(dǎo)體軌道MN 和 PQ 處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，M、P之間接有阻值為R 的定值電阻。導(dǎo)體棒 ab 在與其垂直的向右的水平恒力作用下，在導(dǎo)體軌道上以速度v 向右做勻速運(yùn)動(dòng)，且ab棒始終與導(dǎo)體軌道形成閉合電路。已知ab棒的電阻為r，其長(zhǎng)度L恰好等于平行R軌道的間距，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B。忽略摩擦阻力，不計(jì)其它電阻。求：

(1)ab棒兩端的電勢(shì)差U，并判斷其兩端電勢(shì)的高低；

(2)ab 棒向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的安培力F；

(3)驅(qū)動(dòng)ab 棒運(yùn)動(dòng)的外力的功率、ab 棒所受安培力的功率、電路發(fā)熱的功率，并從能的轉(zhuǎn)化和守恒的角度，簡(jiǎn)要敘述三者之間的關(guān)系。

【答案】(1)，端電勢(shì)高于端；(2)，水平向左；(3)見(jiàn)解析

【解析】

(1)導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為

根據(jù)右手定則可知棒電流方向?yàn)?/span>，所以端電勢(shì)高于端，則

(2)結(jié)合閉合電路歐姆定律可知，導(dǎo)體棒所受安培力為

根據(jù)左手定則可知安培力水平向左。

(3)導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)棒的外力與安培力等大反向，所以驅(qū)動(dòng)ab 棒運(yùn)動(dòng)的外力的功率全部轉(zhuǎn)化為ab 棒所受安培力的功率，安培力的功率全部用于電路發(fā)熱，轉(zhuǎn)化為電路的發(fā)熱功率。

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】如圖（a）所示，AB是一可升降的豎直支架，支架頂端A處固定一弧形軌道，軌道末端水平。一條形木板的上端鉸接于過(guò)A的水平轉(zhuǎn)軸上，下端擱在水平地面上。將一小球從弧形軌道某一位置由靜止釋放，小球落在木板上的某處，測(cè)出小球平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程x和此時(shí)木板與水平面的夾角，并算出。改變支架AB的高度，將小球從同一位置釋放，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到多組x和，記錄的數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

1

2

3

4

5

6

0.18

0.32

0.69

1.00

1.19

1.43

x/m

0.035

0.065

0.140

0.160

0.240

0.290

(1)在圖（b）的坐標(biāo)中描點(diǎn)連線，作出的關(guān)系圖象_____。

(2)根據(jù)圖象可知小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度=______m/s；實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)超過(guò)60°后，小球?qū)⒉粫?huì)掉落在斜面上，則斜面的長(zhǎng)度為_________m。（重力加速度g取，結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，）。

(3)實(shí)驗(yàn)中第________次數(shù)據(jù)出現(xiàn)明顯錯(cuò)誤，可能的原因是___________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線，虛線是某一帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，、是軌跡上的兩點(diǎn)。若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力作用，根據(jù)此圖可作出正確判斷的是（　�。�

A.帶電粒子所帶電荷的符號(hào)

B.帶電粒子在、兩點(diǎn)的受力方向

C.帶電粒子在、兩點(diǎn)的速度何處較大

D.帶電粒子在、兩點(diǎn)的電勢(shì)能何處較大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一個(gè)小孩在蹦床上做游戲，他從高處落到蹦床上后又被彈起到原高度，小孩從高處開始下落到彈回的整個(gè)過(guò)程中，他的運(yùn)動(dòng)速度v隨時(shí)間t變化的圖線如圖所示，圖中只有Oa段和cd段為直線．則根據(jù)該圖線可知，蹦床的彈性勢(shì)能增大的過(guò)程所對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔為（ ）

A. 僅在t1到t2的時(shí)間內(nèi) B. 僅在t2到t3的時(shí)間內(nèi)

C. 僅在t1到t3的時(shí)間內(nèi) D. 在t1到t5的時(shí)間內(nèi)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，若按正確的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行，并選出如圖乙所示的紙帶，回答下列問(wèn)題：

(1)紙帶的__________（選填“左”或“右”）端與重物相連。

(2)下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟（示意圖如圖甲所示）：

A．按照?qǐng)D示的裝置安裝器件；

B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的交流輸出端上；

C．用天平測(cè)量出重物的質(zhì)量；

D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶；

E．測(cè)量紙帶上打出的某些點(diǎn)之間的距離；

F．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重物下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能。

指出其中沒(méi)有必要進(jìn)行的和操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E，將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在下面的橫線上，并改正不恰當(dāng)?shù)牟襟E：沒(méi)有必要進(jìn)行的步驟是_______，理由是_________，操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是______，改正為__________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的裝置可用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，擺錘A拴在長(zhǎng)為L的輕繩一端，輕繩另一端固定在O點(diǎn)，在A上放一個(gè)質(zhì)量很小的小鐵塊，現(xiàn)將擺錘拉起，使繩與豎直方向成θ角，由靜止開始釋放擺錘，當(dāng)其到達(dá)最低位置時(shí)，受到豎直擋板P的阻擋而停止運(yùn)動(dòng)，之后鐵塊將飛離擺錘做平拋運(yùn)動(dòng)。

(1)為了驗(yàn)證擺錘在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，必須求出擺錘在最低點(diǎn)的速度。為了求出這一速度，還應(yīng)測(cè)量的物理量有__________。

(2)用測(cè)得的物理量表示擺錘在最低點(diǎn)的速度v＝__________。

(3)用已知的和測(cè)得的物理量表示擺錘在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒的關(guān)系式為__________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，小滑塊與斜面及水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，斜面底端有一小段不計(jì)長(zhǎng)度的光滑圓弧與水平面相連接．小滑塊從斜面頂點(diǎn)由靜止向下滑動(dòng)，最后停在水平面上的M點(diǎn)．若僅改變斜面的傾角，如圖乙、丙、丁所示，讓同樣的小滑塊從斜面頂點(diǎn)由靜止釋放，能夠運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)的是

A.乙、丙B.丙、丁C.乙、丁D.乙、丙、丁

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)出如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，讓小球從A點(diǎn)自由下落，下落過(guò)程中經(jīng)過(guò)A點(diǎn)正下方的光電門B時(shí)，光電計(jì)時(shí)器記錄下小球通過(guò)光電門時(shí)間t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span> g。

（1）為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，該實(shí)驗(yàn)還需要測(cè)量下列哪些物理量_________。

A．小球的質(zhì)量m

B．AB之間的距離H

C．小球從A到B的下落時(shí)間tAB

D．小球的直徑d

（2）小球通過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度v =_________(用題中所給的物理量表示)。

（3）調(diào)整AB之間距離H，多次重復(fù)上述過(guò)程，作出隨H的變化圖象如圖所示，當(dāng)小球下落過(guò)程中機(jī)械能守恒時(shí)，該直線斜率k0=__________。

（4）在實(shí)驗(yàn)中根據(jù)數(shù)據(jù)實(shí)際繪出—H圖象的直線斜率為k（k＜k0），則實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所受的平均阻力f與小球重力mg的比值=　_______________（用k、k0表示）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某興趣小組用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理。

(1)有兩種工作頻率均為50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供實(shí)驗(yàn)選用：

A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

B．電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

為使紙帶在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力較小，應(yīng)選擇________（選填“A”或“B”）；

(2)保持長(zhǎng)木板水平，將紙帶固定在小車后端，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔。實(shí)驗(yàn)中，為消除摩擦力的影響，在砝碼盤中慢慢加入沙子，直到小車開始運(yùn)動(dòng)。同學(xué)甲認(rèn)為此時(shí)摩擦力的影響已得到消除。同學(xué)乙認(rèn)為還應(yīng)從盤中取出適量沙子，直至輕推小車觀察到小車做勻速運(yùn)動(dòng)�？捶ㄕ_的同學(xué)是_______（選填“甲”或“乙”）；

(3)消除摩擦力的影響后，在砝碼盤中加入砝碼。接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，松開小車，小車運(yùn)動(dòng)。紙帶被打出一系列點(diǎn)，其中的一段如圖所示。若測(cè)得BC兩點(diǎn)之間的距離為1.24cm，則紙帶上A點(diǎn)的速度________；

(4)測(cè)出小車的質(zhì)量為M，再測(cè)出紙帶上起點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為L。小車動(dòng)能的變化量可用算出。砝碼盤中砝碼的質(zhì)量為m，重力加速度為g。實(shí)驗(yàn)中，小車的質(zhì)量應(yīng)______（選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“接近”）砝碼、砝碼盤和沙子的總質(zhì)量，小車所受合力做的功可用算出。多次測(cè)量，若W與均基本相等則驗(yàn)證了動(dòng)能定理。

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