【題目】（14分）如圖，兩固定的絕緣斜面傾角均為θ，上沿相連。兩細(xì)金屬棒ab（僅標(biāo)出a端）和cd（僅標(biāo)出c端）長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，質(zhì)量分別為2m和m；用兩根不可伸長(zhǎng)的柔軟導(dǎo)線將它們連成閉合回路abdca，并通過(guò)固定在斜面上沿的兩光滑絕緣小定滑輪跨放在斜面上，使兩金屬棒水平。右斜面上存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于斜面向上。已知兩根導(dǎo)線剛好不在磁場(chǎng)中，回路電阻為R，兩金屬棒與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度大小為g，已知金屬棒ab勻速下滑。求

（1）作用在金屬棒ab上的安培力的大小；

（2）金屬棒運(yùn)動(dòng)速度的大小。

【答案】（1）mg（sin θ–3μcos θ） （2）（sin θ–3μcos θ）

【解析】（1）設(shè)導(dǎo)線的張力的大小為T，右斜面對(duì)ab棒的支持力的大小為N1，作用在ab棒上的安培力的大小為F，左斜面對(duì)cd棒的支持力大小為N2。對(duì)于ab棒，由力的平衡條件得2mgsin θ=μN(yùn)1+T+F①

N1=2mgcos θ②

對(duì)于cd棒，同理有mgsinθ+μN(yùn)2=T③，N2=mgcosθ④

聯(lián)立①②③④式得F=mg（sin θ–3μcos θ）⑤

（2）由安培力公式得F=BIL⑥

這里I是回路abdca中的感應(yīng)電流。ab棒上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為ε=BLv⑦

式中，v是ab 棒下滑速度的大小。由歐姆定律得I=⑧

聯(lián)立⑤⑥⑦⑧式得v=（sin θ–3μcos θ）⑨

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】在如圖所示的四種電場(chǎng)中，分別標(biāo)記有a、b兩點(diǎn)。其中a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向也相同的是 （ ）

A. 甲圖：與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)

B. 乙圖：兩等量異種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)

C. 丙圖：點(diǎn)電荷與帶電平板形成的電場(chǎng)中平板上表面的a、b兩點(diǎn)

D. 丁圖：勻強(qiáng)電場(chǎng)中的a、b兩點(diǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細(xì)線懸掛在天花板上，細(xì)線從一水平金屬圓環(huán)中穿過(guò)。現(xiàn)將環(huán)從位置Ⅰ釋放，環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵到達(dá)位置Ⅱ。設(shè)環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵上端和下端附近時(shí)細(xì)線的張力分別為T1和T2，重力加速度大小為g，則（ ）

A．T1＞mg，T2＞mg B．T1＜mg，T2＜mg

C．T1＞mg，T2＜mg D．T1＜mg，T2＞mg

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】我國(guó)將于2022年舉辦冬奧會(huì)，跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一。如圖所示，質(zhì)量m=60 kg的運(yùn)動(dòng)員從長(zhǎng)直助滑道AB的A處由靜止開始以加速度a=3.6 m/s2勻加速滑下，到達(dá)助滑道末端B時(shí)速度vB=24 m/s，A與B的豎直高度差H=48 m。為了改變運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)方向，在助滑道與起跳臺(tái)之間用一段彎曲滑道銜接，其中最低點(diǎn)C處附近是一段以O(shè)為圓心的圓弧。助滑道末端B與滑道最低點(diǎn)C的高度差h=5 m，運(yùn)動(dòng)員在B、C間運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力做功W=–1 530 J，取g=10 m/s2。

（1）求運(yùn)動(dòng)員在AB段下滑時(shí)受到阻力Ff的大�。�

（2）若運(yùn)動(dòng)員能夠承受的最大壓力為其所受重力的6倍，則C點(diǎn)所在圓弧的半徑R至少應(yīng)為多大。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為一滑草場(chǎng)。某條滑道由上下兩段高均為h，與水平面傾角分別為45°和37°的滑道組成，滑草車與草地之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。質(zhì)量為m的載人滑草車從坡頂由靜止開始自由下滑，經(jīng)過(guò)上、下兩段滑道后，最后恰好靜止于滑道的底端（不計(jì)滑草車在兩段滑道交接處的能量損失，，）。則

A. 動(dòng)摩擦因數(shù)

B. 載人滑草車最大速度為

C. 載人滑草車克服摩擦力做功為mgh

D. 載人滑草車在下段滑道上的加速度大小為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，、、…、為連續(xù)的彈性介質(zhì)中間隔相等的若干質(zhì)點(diǎn)，e點(diǎn)為波源，時(shí)刻從平衡位置開始向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振幅為，周期為。在波的傳播方向上，后一質(zhì)點(diǎn)比前一質(zhì)點(diǎn)遲開始振動(dòng)。時(shí)，x軸上距e點(diǎn)2．0m的某質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)最高點(diǎn)，則（）

A．該機(jī)械波在彈性介質(zhì)中的傳播速度為

B．該機(jī)械波的波長(zhǎng)為2m

C．圖中相鄰質(zhì)點(diǎn)間距離為0．5m

D．當(dāng)a點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程為9cm時(shí)，h點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程為12cm

E．當(dāng)b點(diǎn)在平衡位置向下振動(dòng)時(shí)，c點(diǎn)位于平衡位置的上方

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小明設(shè)計(jì)的電磁健身器的簡(jiǎn)化裝置如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)=0．50 m，傾角θ=53°，導(dǎo)軌上端串接一個(gè)R=0．05 Ω的電阻。在導(dǎo)軌間長(zhǎng)d=0．56 m的區(qū)域內(nèi)，存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2．0 T。質(zhì)量m=4．0 kg的金屬棒CD水平置于導(dǎo)軌上，用絕緣繩索通過(guò)定滑輪與拉桿GH相連。CD棒的初始位置與磁場(chǎng)區(qū)域的下邊界相距s=0．24 m。一位健身者用恒力F=80 N拉動(dòng)GH桿，CD棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)，上升過(guò)程中CD棒始終保持與導(dǎo)軌垂直。當(dāng)CD棒到達(dá)磁場(chǎng)上邊界時(shí)健身者松手，觸發(fā)恢復(fù)裝置使CD棒回到初始位置（重力加速度g=10 m/s2，sin 53°=0．8，不計(jì)其他電阻、摩擦力以及拉桿和繩索的質(zhì)量）。求

（1）CD棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度v的大小；

（2）CD棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的安培力FA的大小；

（3）在拉升CD棒的過(guò)程中，健身者所做的功W和電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在測(cè)定一節(jié)干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的分組實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)1組的同學(xué)利用圖甲所示電路，選用下列器材進(jìn)行了規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作。

A．干電池（內(nèi)電阻小于1．0Ω）

B．電流表（量程0～0．6A，內(nèi)阻RA=1Ω）

C．電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約為20KΩ）

D．滑動(dòng)變阻器（0～20Ω，允許最大電流2A）

E．開關(guān)、導(dǎo)線若干

把得到的數(shù)據(jù)記錄后用“”在圖乙所示的“U—I”圖象中進(jìn)行描點(diǎn)。在小組互評(píng)環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)2組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)器材沒(méi)有變化的情況下對(duì)1組的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了改進(jìn)后再次進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用“”也描在圖乙所示的“U—I”圖象中。請(qǐng)完成以下對(duì)1組實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)及改進(jìn)。

（1）從實(shí)驗(yàn)原理上來(lái)看，用圖甲電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，誤差主要來(lái)自：_____________。

（2）從所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看，不足之處是：_____ ____

（3）將給出的改進(jìn)方案電路圖畫在方框中___ ___

（4）根據(jù)改進(jìn)后所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖線，由圖線得到：電動(dòng)勢(shì)E=____ ____；內(nèi)阻r=_______。（保留3位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖（a）所示，水平放置的均勻玻璃管內(nèi)，一段長(zhǎng)為h＝25cm的水銀柱封閉了長(zhǎng)為L(zhǎng)0＝20cm、溫度為t0＝27℃的理想氣體，大氣壓強(qiáng)p0＝75cmHg，將玻璃管緩慢地轉(zhuǎn)過(guò)90°角，使它開口向上，并將封閉端浸入熱水中[如圖（b）]，待穩(wěn)定后，測(cè)得玻璃管內(nèi)封閉氣柱的長(zhǎng)度L1＝17．5cm。問(wèn)：

（1）此時(shí)管內(nèi)封閉氣體的溫度t1是多少？

（2）若用薄塞將管口封閉，此時(shí)水銀上部封閉氣柱的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2＝10cm。保持水銀上部封閉氣體的溫度不變，對(duì)水銀下面的氣體加熱，當(dāng)上面氣柱長(zhǎng)度的減少量ΔL＝0．4cm時(shí)，下面氣體的溫度是多少？

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同步練習(xí)冊(cè)答案