8．如圖所示，豎直金屬框架上端連接一個電容器，電容器電容為C=0.01F，在與電容器不遠處有一個金屬棒，其質(zhì)量為m=0.001kg，整個裝置置于磁感應(yīng)強度為B=$\sqrt{2}$T的勻強磁場中，金屬棒及框架電阻不計，金屬棒從靜止釋放，求其速度達到v=20m/s時，所需要的時間．

分析 導(dǎo)體棒向下運動的過程中切割磁感線產(chǎn)生電動勢，該電動勢給電容器充電，然后結(jié)合閉合電路的歐姆定律以及q=CU以及牛頓第二定律即可求出．

解答 解：對回路中產(chǎn)生的電流為：I=$\frac{q}{t}$…①
通過電容器的電量為：q=C△U…②
由法拉第電磁感應(yīng)定律得：
△U=BL△v…③
△v=a•△t…④
由牛頓第二定律得：
Mg-F=ma
聯(lián)立①②③④得：a=$\frac{mg}{{B}^{2}LC+m}$
代入數(shù)值得：a=5m/s2
由公式V=at代入數(shù)據(jù)得：
t=4s
答：所需的時間是4s．

點評 該題屬于導(dǎo)體棒切割磁感線與電容器充電象結(jié)合的題目，可以由牛頓第二定律分析受力與棒的速度關(guān)系，也可以由動量定理分析受力與棒的速度關(guān)系．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．如圖所示，在滅火搶險的過程中，消防隊員有時要借助消防車上的梯子爬到高處進行救人或滅火作業(yè)．為了節(jié)省救援時間，在消防車前進的過程中，人同時相對梯子（與消防車的夾角固定不變）勻速向上運動．從地面上來看消防隊員的運動，下列說法正確的是（　　）
A．當(dāng)消防車勻速前進時，消防隊員一定做曲線運動
B．當(dāng)消防車勻速前進時，消防隊員一定做直線運動
C．當(dāng)消防車勻加速前進時，消防隊員一定做勻速直線運動
D．當(dāng)消防車勻加速前進時，消防隊員一定做勻加速直線運動

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．一個電流表的滿偏電流Ig=1mA，內(nèi)阻Rg=500Ω．要把它改裝成一個量程為10V的電壓表，則應(yīng)在電流表上（　�。�
A．串聯(lián)一個9.5kΩ的電阻B．并聯(lián)一個10kΩ的電阻
C．串聯(lián)一個10kΩ的電阻D．并聯(lián)一個9.5kΩ的電阻

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

11．如圖所示，有1、2、3三個質(zhì)量均為m=1kg的物體，物體2與物體3通過不可伸長輕繩連接，跨過光滑的定滑輪，設(shè)長板2到定滑輪足夠遠，物體3離地面高H=2.75m，物體1與長板2之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2．長板2在光滑的桌面上從靜止開始釋放，同時物體1（視為質(zhì)點）在長板2的左端以v=4m/s的初速度開始運動，運動過程中最遠相對長木板2能運動到其中點．（取g=10m/s2）求：
（1）開始時物體1和長木板2的加速度大小；
（2）長板2的長度L；
（3）當(dāng)物體3落地時，物體1在長板2的位置．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．在直角坐標(biāo)系xoy的第一象限內(nèi)有如圖所示的有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向外，其中邊界OA=OB=a，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為e的電子從O點以某一速度沿OB方向射入磁場，求
（1）若電子能從AB邊射出，則電子射入的速度至少應(yīng)該為多少？
（2）若電子射入速度小于（1）問中的速度，求電子在磁場中的運動時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．甲圖中a、b是電流相等的兩直線電流，乙圖中c、d是電荷量相同的兩正點電荷，O為兩電流（或電荷）連線的中點，在O點正上方有一電子，以極小的速度v射向O點，不計重力．關(guān)于電子的運動，下列說法正確的是（　　）
A．甲、乙圖中O點的磁感應(yīng)強度和電場強度都為零
B．甲圖中的電子做勻速直線運動，乙圖中的電子做往復(fù)運動
C．乙圖中的電子在向O點運動的過程中，加速度一定在減小
D．乙圖中的電子在O點動能最大，電勢能最小

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．如圖，在豎直面內(nèi)有兩平行金屬導(dǎo)軌AB、CD．導(dǎo)軌間距為L=1m，電阻不計．一根電阻不計的金屬棒ab可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動．棒與導(dǎo)軌垂直，并接觸良好．在分界線MN的左側(cè)，兩導(dǎo)軌之間有垂直紙面向外的勻強磁場，磁感強度B=1T．MN右側(cè)的導(dǎo)軌與電路連接．電路中的兩個定值電阻阻值分別為R1=4Ω，R2=2Ω．在EF間接有一水平放置的平行板電容器C，板間距離為d=8cm．（g=10m/s2）
（1）閉合電鍵K，當(dāng)ab以某一速度V勻速向左運動時，電容器中一質(zhì)量m為8×10-17Kg，電量為3.2×10-17c的帶電微粒恰好靜止．試判斷微粒的帶電性質(zhì)并求出ab導(dǎo)體棒的速度V為多少？
（2）斷開電鍵K，將ab棒固定在離MN邊界距離x=0.5m的位置靜止不動．MN左側(cè)的磁場按B=1+0.5t（T）的規(guī)律開始變化，試求從t=0至t=4s過程中，通過電阻R1的電量是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

17．如圖所示，R是一個光敏電阻，其阻值隨光照強度的增加而減�。硐胱儔浩髟�、副線圈的匝數(shù)比為10：1，電壓表和電流表均為理想交流電表，從某時刻開始在原線圈兩端加上交變電壓，其瞬時值表達式為u1=220$\sqrt{2}$sin 100πt（V），則（　�。�
A．電壓表的示數(shù)為22$\sqrt{2}$ V
B．在天逐漸變黑的過程中，電流表A2的示數(shù)變小
C．在天逐漸變黑的過程中，電流表A1的示數(shù)變大
D．在天逐漸變黑的過程中，理想變壓器的輸入功率變小

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

18．為探究小燈泡的電功率 P 和電壓 U 的關(guān)系，小明測量小燈泡的電壓 U 和電流 I，利用 P=UI 得到電功率． 實驗所使用的小燈泡規(guī)格為“3.0V 1.8W”，電源為 12V 的電池，滑動變阻器的最大阻值為 10Ω．
（1）準(zhǔn)備使用的實物電路如圖1所示．其中 R0為定值電阻，以防止調(diào)節(jié)滑動變阻器時小燈泡 兩端電壓過大．請將滑動變阻器接入電路的正確位置． （用筆畫線代替導(dǎo)線）

（2）現(xiàn)有 R1=10Ω、R2=20Ω和 R3=50Ω三只定值電阻，電路中的電阻 R0 應(yīng)選R1．
（3）小明處理數(shù)據(jù)后將 P、U2描點在坐標(biāo)紙上，并作出了一條直線，如圖2所示．請指出圖象中不恰當(dāng)?shù)牡胤剑孩賵D線不應(yīng)畫直線，應(yīng)用平滑的曲線連接；②橫坐標(biāo)標(biāo)度太大．

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