【題目】如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為l＝0.5 m，其電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30°角．完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知兩棒的質(zhì)量均為0.02 kg，電阻均為R＝0.1 Ω，整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.2 T，棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng)，而棒cd恰好能保持靜止．取g＝10 m/s2，問：

(1)通過cd棒的電流I是多少，方向如何？

(2)棒ab受到的力F多大？

(3)棒cd每產(chǎn)生Q＝0.1 J的熱量，力F做的功W是多少？

【答案】（1）,方向由d至c（2）（3）

【解析】(1)棒cd受到的安培力為： ①

棒cd在共點(diǎn)力作用下平衡，則： ②

由①②式，代入數(shù)據(jù)解得： ③

根據(jù)楞次定律可知，棒cd中的電流方向由d至c ④

(2)棒ab與棒cd受到的安培力大小相等，即：

對(duì)棒ab，由共點(diǎn)力平衡知： ⑤

代入數(shù)據(jù)解得： ⑥

(3)設(shè)在時(shí)間t內(nèi)棒cd產(chǎn)生的熱量，由焦耳定律知： Rt ⑦

設(shè)棒ab勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為v，其產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為： ⑧

由閉合電路歐姆定律知： ⑨

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知在時(shí)間t內(nèi)，棒ab沿導(dǎo)軌的位移為： ⑩

力F做的功為：

綜合上述各式，代入數(shù)據(jù)解得： 。

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】兩物塊A、B用輕彈簧相連，質(zhì)量均為2 kg，初始時(shí)彈簧處于原長，A、B兩物塊都以v＝6 m/s的速度在光滑的水平地面上運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量4 kg的物塊C靜止在前方，如圖所示．B與C碰撞后二者會(huì)粘在一起運(yùn)動(dòng)．則在以后的運(yùn)動(dòng)中：

（1）當(dāng)彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)，物塊A的速度為多大？

（2）系統(tǒng)中彈性勢(shì)能的最大值是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表。下列說法正確的是

A. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，R1消耗的功率變大

B. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表V示數(shù)變大

C. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表A1示數(shù)變小

D. 若閉合開關(guān)S，則電流表A1示數(shù)變大，A2示數(shù)變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】列車上安裝一個(gè)聲源，發(fā)出一定頻率的樂音．當(dāng)列車與觀察者都靜止時(shí)，觀察者記住了這個(gè)樂音的音調(diào)．在以下情況中，觀察者聽到這個(gè)樂音的音調(diào)比原來降低的是（ ）

A. 觀察者靜止，列車向他駛來 B. 觀察者靜止，列車離他駛?cè)?/span>

C. 列車靜止，觀察者靠近聲源 D. 列車靜止，觀察者遠(yuǎn)離聲源

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）如圖所示，兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，兩波源分別位于x＝－0.2m和x＝1.2m處，傳播速度均為v0＝0.2m/s，振幅均為A＝2cm。圖示為t＝0時(shí)刻兩列波的圖像（傳播方向如圖所示），此時(shí)平衡位置處于x＝0.2m和x＝0.8m的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置處于x＝0.5m處，則下列判斷正確的是__________ 。

A．兩列波的周期均為2s，且起振方向均沿y軸負(fù)方向

B．t＝0時(shí)刻，x=0處的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)， x=0.1m處的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)

C．t＝1.5s刻之前，質(zhì)點(diǎn)M始終處靜止?fàn)顟B(tài)

D．M點(diǎn)開始振動(dòng)后做振幅為4cm，周期為4s的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

E．T=2.5s時(shí)M點(diǎn)處于平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)

（2）如圖，將半徑為R的透明半球體放在水平桌面上方，O為球心，直徑恰好水平，軸線OO'垂直于水平桌面.位于O點(diǎn)正上方某一高度處的點(diǎn)光源S發(fā)出一束與OO'，夾角θ=60°的單色光射向半球體上的A點(diǎn)，已知透明半球體對(duì)單色光的折射率為，光在真空中傳播速度為c，不考慮半球體內(nèi)光的反射，求：

(i)光線通過半球體后射到桌面上的位置B（圖中未畫出）到O'的位置__________；

(ii)該光在半球體內(nèi)傳播的時(shí)間t ___________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某元素的原子核可以俘獲自身核外的一個(gè)K電子而轉(zhuǎn)變成新元素，這種現(xiàn)象稱為K俘獲，在K俘獲的過程中，原子核將會(huì)以光子的形式放出K電子的結(jié)合能．關(guān)于K俘獲的過程，下列說法中正確的是（ ）
A.原子序數(shù)不變
B.原子序數(shù)減小
C.原子總質(zhì)量不變
D.原子總質(zhì)量減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一金屬銅球用絕緣細(xì)線掛于O點(diǎn)，將銅球拉離平衡位置并釋放，銅球擺動(dòng)過程中經(jīng)過有界的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，若不計(jì)空氣阻力，則( )

A. 銅球向右穿過磁場(chǎng)后，還能擺至原來的高度

B. 在進(jìn)入和離開磁場(chǎng)時(shí)，銅球中均有渦流產(chǎn)生

C. 銅球進(jìn)入磁場(chǎng)后離最低點(diǎn)越近速度越大，渦流也越大

D. 銅球最終將靜止在豎直方向的最低點(diǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，MN是只有左邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界線，磁場(chǎng)方向垂直紙面，abcd是一矩形線圈，線圈平面與磁場(chǎng)垂直，ɑb邊與磁場(chǎng)邊界線重合．當(dāng)線圈做下列幾種運(yùn)動(dòng)時(shí)，有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是（ ）

A. 線圈在磁場(chǎng)中向右平動(dòng) B. 線圈在磁場(chǎng)中向上平動(dòng)

C. 線圈在磁場(chǎng)中向下平動(dòng) D. 線圈繞ab邊轉(zhuǎn)動(dòng)90°角

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法不正確的是（_______）

A．在一定條件下物體的溫度可以降到0 K

B．物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功

C．吸收了熱量的物體，其內(nèi)能一定增加

D．壓縮氣體總能使氣體的溫度升高

E．一切自發(fā)過程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無序性增大的方向進(jìn)行

（2）如右圖所示，一根兩端開口、橫截面積為S＝2 cm2足夠長的玻璃管豎直插入水銀槽中并固定(插入水銀槽中的部分足夠深)．管中有一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的光滑活塞，活塞下封閉著長L＝21 cm的氣柱，氣體的溫度為t1＝7 ℃，外界大氣壓取p0＝1.0×105 Pa(相當(dāng)于75 cm高的汞柱壓強(qiáng))．

（I）若在活塞上放一個(gè)質(zhì)量為m＝0.1 kg的砝碼，保持氣體的溫度t1不變，則平衡后氣柱為多長____？(g＝10 m/s2)

（II）若保持砝碼的質(zhì)量不變，對(duì)氣體加熱，使其溫度升高到t2＝77 ℃，此時(shí)氣柱為多長_____？

（III）若在(2)過程中，氣體吸收的熱量為10 J，則氣體的內(nèi)能增加多少______？

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