(16分)如圖所示，兩根豎直放置的足夠長的光滑平行金屬導軌間距為l，導軌上端接有電阻R和一個理想電流表，導軌電阻忽略不計。導軌下部的勻強磁場區(qū)域有虛線所示的水平上邊界，磁場方向垂直于金屬導軌平面向外。質量為m、電阻為r的金屬桿MN，從距磁場上邊界h處由靜止開始沿著金屬導軌下落，金屬桿進入磁場后，流經電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I。金屬桿下落過程中始終與導軌垂直且接觸良好。已知重力加速度為g，不計空氣阻力。求：

（1）磁感應強度B的大��；
（2）電流穩(wěn)定后金屬桿運動速度的大��；
（3）金屬桿剛進入磁場時，M、N兩端的電壓大小。
（1）；（2）；（3）。

試題分析：（1）電流穩(wěn)定后，導體棒做勻速運動，有BIl=mg 
解得磁感應強度 B=              （4分）
（2）設電流穩(wěn)定后導體棒做勻速運動的速度為v，
感應電動勢 E=Blv     感應電流 I=  　　　解得 v=   （6分）
（3）金屬桿在進入磁場前，機械能守恒，設進入磁場時的速度為v0，
則由機械能守恒定律，有  　　　　　解得
此時的電動勢E0=Blv0
感應電流I0=
M、N兩端的電壓 UMN=I0R==          （6分）
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）、如圖所示，固定的光滑平臺左端固定有一光滑的半圓軌道，軌道半徑為R，平臺上靜止放著兩個滑塊A、B，其質量mA=m，mB=2m，兩滑塊間夾有少量炸藥。平臺右側有一小車，靜止在光滑的水平地面上，小車質量M=3m，車長L=2R，車面與平臺的臺面等高，車面粗糙，動摩擦因數(shù)μ="0.2" ，右側地面上有一立樁，立樁與小車右端的距離為S，S在0<S<2R的范圍內取值，當小車運動到立樁處立即被牢固粘連。點燃炸藥后，滑塊A恰好能夠通過半圓軌道的最高點D，滑塊B沖上小車。兩滑塊都可以看作質點，炸藥的質量忽略不計，爆炸的時間極短，爆炸后兩個滑塊的速度方向在同一水平直線上，重力加速度為g=10m/s2。求：

（1）滑塊A在半圓軌道最低點C受到軌道的支持力FN。
（2）炸藥爆炸后滑塊B的速度大小VB。
（3）請討論滑塊B從滑上小車在小車上運動的過程中，克服摩擦力做的功Wf與S的關系。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，用長為L的輕桿拴著質量為m的小球在豎直平面內做圓周運動，則(      )
A．小球在最高點時所受向心力一定為重力
B．小球在最高點時桿子的拉力不可能為零
C．若小球剛好能在豎直面內做圓周運動，則其在最高點速率是
D．小球在圓周最低點時一定對桿子施加向下的拉力，且一定大于重力

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

物體甲、乙原來靜止于光滑水平面上．從t＝0時刻開始，甲沿水平面做直線運動，位移x和時間平方t2的關系圖象如圖甲；乙受到如圖乙所示的水平拉力F的作用。則在0～4s的時間內
A．甲物體所受合力不斷變化
B．甲物體的速度不斷減小
C．2 s末乙物體改變運動方向
D．2 s末乙物體速度達到最大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

質量為2kg的質點在豎直平面內斜向下做曲線運動，它在豎直方向的速度圖象和水平方向的位移圖象如圖甲、乙所示。下列說法正確的是（   ）
A．前2 s內質點處于超重狀態(tài)
B．2 s末質點速度大小為4 m/s
C．質點的加速度方向與初速度方向垂直
D．質點向下運動的過程中機械能減小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

相距L=1.5m的足夠長金屬導軌豎直放置，質量為m1=1.0kg的金屬棒ab和質量為m2=0.27kg的金屬棒cd均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導軌上，確保金屬棒與金屬導軌良好接觸，如圖（a）所示。虛線上方磁場方向垂直紙面向里，虛線下方磁場方向豎直向下，兩處磁場磁感應強度大小相同。ab棒光滑，cd棒與導軌間動摩擦因數(shù)為μ=0.75，兩棒總電阻為R=1.8Ω，導軌電阻不計�，F(xiàn)有一方向豎直向下、大小按圖（b）所示規(guī)律變化的外力F作用在ab棒上，使棒從靜止開始沿導軌勻加速運動，與此同時cd棒也由靜止釋放。取重力加速度g=10m/s2。求：

（1）磁感應強度B的大小和ab棒的加速度大小；
（2）若在2s內外力F做功40J，則這一過程中兩金屬棒產生的總焦耳熱是多少？
（3）判斷cd棒將做怎樣的運動，并求出cd棒達到最大速度所需的時間t0。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，質量分別為m和M的兩個星球A和B在引力作用下都繞O點做勻速圓周運動，星球A和B兩者中心之間距離為L.已知A、B的中心和O三點始終共線，A和B分別在O的兩側．引力常數(shù)為G.

(1)求兩星球做圓周運動的周期．
(2)在地月系統(tǒng)中，若忽略其他星球的影響，可以將月球和地球看成上述星球A和B，月球繞其軌道中心運行的周期記為T1.但在近似處理問題時，常常認為月球是繞地心做圓周運動的，這樣算得的運行周期為T2.已知地球和月球的質量分別為5.98×1024 kg和7.35×1022 kg.求T2與T1兩者平方之比．(結果保留三位小數(shù))

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

物體靜止在水平地面上，在豎直向上的拉力F作用下向上運動．不計空氣阻力，物體的機械能E與上升高度h的大小關系如圖所示，其中曲線上點A處的切線斜率最大，h2 ~ h3的圖線為平行于橫軸的直線．則下列判斷正確的是
A．在h１ 處物體所受的拉力最大
B．在h2處物體的速度最大
C．h2 ~ h3過程中拉力的功率為零
D．0~ h2過程中物體的加速度先增大后減小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）如圖所示，一光滑絕緣圓管軌道位于豎直平面內，半徑為0.2m。以圓管圓心O為原點，在環(huán)面內建立平面直角坐標系xOy，在第四象限加一豎直向下的勻強電場，其他象限加垂直于環(huán)面向外的勻強磁場。一帶電量為+1.0C、質量為0.1kg的小球（直徑略小于圓管直徑），從x坐標軸上的b點由靜止釋放，小球剛好能順時針沿圓管軌道做圓周運動。（重力加速度g取10m/s2）

（1）求勻強電場的電場強度E；
（2）若第二次到達最高點a時，小球對軌道恰好無壓力，求磁感應強度B ；
（3）求小球第三次到達最高點a時對圓管的壓力。

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