【題目】如圖所示，一對(duì)光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距l=0.6m，左端接有阻值R=0.8Ω的電阻，一質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=0.1Ω的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。棒在水平向右的外力作用下，由靜止開始以a=2m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，外力作用3s后撤去，棒繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后停下來，已知撤去外力前后電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1：Q2=2：1，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸，棒與導(dǎo)軌間的接觸電阻及導(dǎo)軌電阻不計(jì)，求：

(1)3s末，金屬棒MN兩端的電動(dòng)勢(shì)E；

(2)棒在勻加速過程中，通過電阻R的電荷量q；

(3)勻加速過程中水平外力做的功W；

【答案】(1) E=1.8V (2) q=3C (3)W=5.4J

【解析】試題分析：棒在勻加速運(yùn)動(dòng)過程中，由法拉第電磁定律即可求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；由法拉第電磁定律、歐姆定律和電量公式q=It結(jié)合，可推導(dǎo)電量的表達(dá)式，代入數(shù)據(jù)即可求得q；撤去外力后，棒的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為回路的內(nèi)能，先根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出撤去F時(shí)棒的速度，再根據(jù)能量守恒定律求出水平外力做的功。

（1）金屬棒3s的速度為：v=at=6m/s

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：

（2）電量的為： ，

電流的平均值為： ，

平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：

聯(lián)立以上解得：q=3C

（3）根據(jù)動(dòng)能定理可得： ， ，

根據(jù)功能關(guān)系有： ， ，

其中：

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：W=5.4J

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直光滑長(zhǎng)桿固定不動(dòng)，套在桿上的輕質(zhì)彈簧下端固定，套在桿上的滑塊質(zhì)量為0.80 kg，現(xiàn)向下壓滑塊，至彈簧上端離地高度h=0.40 m處，滑塊與彈簧不拴接�，F(xiàn)由靜止釋放滑塊，通過傳感器測(cè)量出滑塊的速度和離地高度h，計(jì)算出滑塊的動(dòng)能EK，并作出滑塊的Ek - h圖象，其中高度從0.80 m上升到1.40m范圍內(nèi)圖象為直線，其余部分為曲線。若以地面為重力勢(shì)能的零勢(shì)能面，空氣阻力不能忽略，取g=10 m/s2,則結(jié)合圖象可知 ( )

A. 空氣阻力恒定為1.00N

B. 彈簧原長(zhǎng)為0.72 m

C. 彈簧最大彈性勢(shì)能為9.00 J

D. 滑塊的重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能總和最小為3.60J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(1)一多用電表的電阻擋有三個(gè)倍率，分別是×1、×10、×100。用×10擋測(cè)量某電阻時(shí)，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)換到______擋。換檔后經(jīng)過重新調(diào)零，再測(cè)量該電阻時(shí)，表盤的示數(shù)如圖，則該電阻的阻值是_______Ω。

(2)某同學(xué)要測(cè)量一新材料制成的均勻圓柱體的電阻率ρ，完成下列測(cè)量：

用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度，如圖甲所示，由圖可知其長(zhǎng)度為_________cm.

用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑，如圖乙所示，由圖可知其直徑為_________mm。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）（5分） 如圖所示,從點(diǎn)光源S發(fā)出的一束復(fù)色光,以一定的角度入射到玻璃三棱鏡的表面,經(jīng)過三棱鏡的兩次折射后分為a、b兩束光。下面的說法中正確的是_______。（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分。）

A.在三棱鏡中a光的傳播速率大于b光的傳播速率

B. a光頻率大于b光頻率

C.若改變復(fù)色光的入射角,可在入射面發(fā)生全反射

D. a、b兩束光分別通過同一雙縫干涉裝置產(chǎn)生的干涉條紋的間距Δxa<Δxb

E.真空中的a、b兩束光的光速相對(duì)于不同的慣性參考系是相同的

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在y軸的右方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在x軸的下方有一方向平行x軸向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子由靜止經(jīng)過加速電壓為U的電場(chǎng)加速，并從y軸的A點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第一象限，而后從x軸上的P處以與x軸正方向夾角為60°的方向進(jìn)入第四象限，最后到達(dá)y軸上的Q點(diǎn)（圖中未畫出）。已知電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小，不考慮粒子受到的重力。求：

(1)A點(diǎn)的坐標(biāo)。

(2)粒子到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將一質(zhì)量為m的物體在某高處以初速度v0豎直向上拋出，從拋出點(diǎn)上升的最大高度為h，設(shè)空氣阻力大小恒定．其速度大小隨時(shí)間變化的圖像如圖所示．則下列說法正確的是

A. 物體從拋出經(jīng)過3t0的時(shí)間落回拋出點(diǎn)

B. 物體在上升階段和下落到拋出點(diǎn)階段重力沖量之比為1：2

C. 物體從拋出到落回拋出點(diǎn)的過程中機(jī)械能的減少量為mgh

D. 物體在上升階段和下落到拋出點(diǎn)階段重力做功平均功率之比為：1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)帶正電荷的物塊m由靜止開始從斜面上A點(diǎn)下滑，滑道水平面BC上的D點(diǎn)停下來，已知物塊與斜面及水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，且不計(jì)物塊經(jīng)過B處時(shí)的機(jī)械能損失．現(xiàn)在ABC所在空間加豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第二次讓物塊m從A點(diǎn)由靜止開始下滑，結(jié)果物塊在水平面上的D′點(diǎn)停下來．后又撤去電場(chǎng)，在ABC所在空間加水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，再次讓物塊m從A點(diǎn)由靜止開始下滑，結(jié)果物塊沿斜面滑下并在水平面上的D″點(diǎn)停下來，則以下說法中正確的是

A. D′點(diǎn)一定在D點(diǎn)左側(cè)

B. D′點(diǎn)一定與D點(diǎn)右側(cè)

C. D″點(diǎn)一定在D點(diǎn)右側(cè)

D. D″點(diǎn)一定與D點(diǎn)重合

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能隨位移x變化的關(guān)系如圖9所示，其中段是關(guān)于直線對(duì)稱的曲線， 段是直線，則下列說法正確的是：

A. 處電場(chǎng)強(qiáng)度最小，但不為零

B. 粒子在段做勻變速運(yùn)動(dòng)， 段做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C. 在0、x1、x2、x3處電勢(shì)、、、的關(guān)系為

D. 段的電場(chǎng)強(qiáng)度大小方向均不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在傾角為θ的光滑斜劈P的斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連的物塊A、B，C為一垂直固定在斜面上的擋板．A、B質(zhì)量均為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，系統(tǒng)靜止于光滑水平面．現(xiàn)開始用一水平力F從零開始緩慢增大作用于P，（物塊A一直沒離開斜面，重力加速度g）下列說法正確的是（ ）

A. 力F較小時(shí)A相對(duì)于斜面靜止，F增加到某一值，A相對(duì)于斜面向上滑行

B. 力F從零開始增加時(shí)，A相對(duì)斜面就開始向上滑行

C. B離開擋板C時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量為

D. B離開擋板C時(shí)，彈簧為原長(zhǎng)

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