（18分）如圖l所示，兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)、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）由b向a方向看到的裝置如圖2所示，請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫(huà)出ab桿下滑過(guò)程中某時(shí)刻的受力示意圖；
（2）在加速下滑過(guò)程中，當(dāng)ab桿的速度大小為v時(shí)，求此時(shí)ab桿中的電流及其加速度的大�。�
（3）求在下滑過(guò)程中，ab桿可以達(dá)到的速度最大值。

（1）重力mg，豎直向下 支撐力N，垂直斜面向上 安培力F，沿斜面向上（2）
（3）

解析
試題分析：（1）重力mg，豎直向下，支撐力N，垂直斜面向上，安培力F，沿斜面向上。（6分）
（2）當(dāng)ab桿速度為v時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv，此時(shí)電路電流（2分）
ab桿受到安培力   
根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，有

解得    （4分）
（3）當(dāng)安培力等于重力沿斜面向下的分力時(shí)，ab桿達(dá)到最大速度vm
          （4分）
可得         （2分）
考點(diǎn)：本題考查受力分析、電磁感應(yīng)和牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用。

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：單選題

傾角為的斜面與水平面保持靜止，斜面上有一重為G的物體A，物體A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù).現(xiàn)給A施以一水平力F，如右圖所示．設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，如果物體A能在斜面上靜止，水平推力F與G的比值可能是(　　)
①3�、�2　③1�、�0.5

A．①②③ B．①③④ 
C．②③④ D．①②④ 

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(14分)水平放置的平行板電容器，板間距離為d，極板足夠長(zhǎng)，當(dāng)其帶電荷量為Q時(shí)，沿兩板中央水平射入的帶電荷量為q的小球恰好做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。若使電容器電量增大一倍，則該帶電小球由兩板中央落到某一極板上所需時(shí)間為多少？(已知重力加速度g)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（16分）某電子天平原理如圖所示，形磁鐵的兩側(cè)為N極，中心為S極，兩級(jí)間的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為，磁極的寬度均為，忽略邊緣效應(yīng).一正方形線(xiàn)圈套于中心磁極，其骨架與秤盤(pán)連為一體，線(xiàn)圈兩端C、D與外電路連接.當(dāng)質(zhì)量為的重物放在秤盤(pán)上時(shí)，彈簧被壓縮，秤盤(pán)和線(xiàn)圈一起向下運(yùn)動(dòng)（骨架與磁極不接觸），隨后外電路對(duì)線(xiàn)圈供電，秤盤(pán)和線(xiàn)圈恢復(fù)到未放重物時(shí)的位置并靜止，由此時(shí)對(duì)應(yīng)的供電電流可確定重物的質(zhì)量.已知線(xiàn)圈的匝數(shù)為，線(xiàn)圈的電阻為，重力加速度為。問(wèn)：

（1）線(xiàn)圈向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線(xiàn)圈中感應(yīng)電流是從C端還是D端流出？
（2）供電電流是從C端還是D端流入？求重物質(zhì)量與電流的關(guān)系.
（3）若線(xiàn)圈消耗的最大功率為，該電子天平能稱(chēng)量的最大質(zhì)量是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，物體A的質(zhì)量mA＝0.2kg，放在水平面上的物體B的質(zhì)量mB＝1.0kg，繩和滑輪間的摩擦及質(zhì)量均不計(jì)，且繩的OB部分水平，OA部分豎直，A和B恰好一起勻速運(yùn)動(dòng)。（g＝10m/s2） 求：
（1）物體B與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)？
（2）如果用水平力F向左拉B，使物體A和B做勻速運(yùn)動(dòng)，需多大的拉力？
（3）若在原來(lái)靜止的物體B上放一個(gè)質(zhì)量與B物體質(zhì)量相等的物體后，物體B受到的摩擦力多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（8分）如圖所示，拉B物體的輕繩與豎直方向成60°角，O為一定滑輪，物體A與B之間用跨過(guò)定滑輪的細(xì)繩相連且均保持靜止，已知B的重力為100 N，水平地面對(duì)B的支持力為80 N，繩和滑輪的質(zhì)量以及摩擦均不計(jì)，試求：

（1）物體A的重力和物體B與地面間的摩擦力？
（2）連接定滑輪的OC繩所受拉力大小和方向？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，空間有場(chǎng)強(qiáng)E=1.0×102V/m豎直向下的電場(chǎng)，長(zhǎng)L=0.8m不可伸長(zhǎng)的輕繩固定于O點(diǎn)．另一端系一質(zhì)量m=0.5kg帶電q=5×10-2C的小球．拉起小球至繩水平后在A點(diǎn)無(wú)初速度釋放，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)的正下方B點(diǎn)時(shí)繩恰好斷裂，小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)并垂直打在同一豎直平面且與水平面成θ=53°、無(wú)限大的擋板MN上的C點(diǎn)．試求：

（1）繩子的最大張力；
（2）A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差；
（3）當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)，突然施加一恒力F作用在小球上，同時(shí)把擋板迅速水平向右移至某處，若小球仍能垂直打在檔板上，所加恒力F的方向及取值范圍．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，通電金屬桿ab質(zhì)量m=12g,電阻R=1.5Ω，水平地放置在傾角θ=300的光滑金屬導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌寬度,導(dǎo)軌電阻、導(dǎo)軌與金屬桿的接觸電阻忽略不計(jì)，電源內(nèi)阻r=0.5Ω。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T。g=10若金屬棒ab恰能保持靜止,求：

（1）金屬桿ab受到的安培力大小；
（2）電源的電動(dòng)勢(shì)大小E。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O為球心，一質(zhì)量為m的小滑塊，在水平力F的作用下靜止P點(diǎn)。設(shè)滑塊所受支持力為FN，OP與豎直方向的夾角為θ。已知重力加速度為g，求F和FN大小分別為多大？

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