【題目】如圖所示，間距為L、電阻不計(jì)的足夠長平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌左端有一阻值為R的電阻，一質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒橫跨在導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌接觸良好.整個(gè)裝置處于豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，金屬棒以初速度沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動，前進(jìn)距離為s）在金屬棒整個(gè)運(yùn)動過程中，下列說法正確的是

A.金屬棒運(yùn)動平均速度大于

B.金屬棒d克服安培力做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

C.通過電阻R電荷量為

D.電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為

【答案】C

【解析】

A.金屬棒在整個(gè)運(yùn)動過程中，受到豎直向下的重力，豎直向上的支持力，這兩個(gè)力合力為零，受到水平向左的安培力，金屬棒受到的合力為安培力：

金屬棒受到安培力作用而做減速運(yùn)動，速度v不斷減小，安培力不斷減小，加速度不斷減小，故金屬棒做加速度逐漸減小的變減速運(yùn)動，所以平均速度小于，故A錯(cuò)誤；

B.由能量守恒知金屬棒克服安培力做的功等于電阻和金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱，故B錯(cuò)誤；

C. 整個(gè)過程中通過導(dǎo)體截面的電荷量

又

聯(lián)立得：，故C正確；

D. 整個(gè)過程中由動能定理可得：

解得克服安培力做功為：

所以產(chǎn)生的總熱量為

所以電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為

故D錯(cuò)誤。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】磁學(xué)的研究經(jīng)歷了磁荷觀點(diǎn)和電流觀點(diǎn)的發(fā)展歷程。

（1）早期磁學(xué)的研究認(rèn)為磁性源于磁荷，即磁鐵N極上聚集著正磁荷，S極上聚集著負(fù)磁荷（磁荷與我們熟悉的電荷相對應(yīng)）。類似兩電荷間的電場力，米歇爾和庫侖通過實(shí)驗(yàn)測出了兩磁極間的作用力，其中p1和p2表示兩點(diǎn)磁荷的磁荷量，r是真空中兩點(diǎn)磁荷間的距離，Km為常量。

請類比電場強(qiáng)度的定義方法寫出磁場強(qiáng)度H的大小及方向的定義；并求出在真空中磁荷量為P0的正點(diǎn)磁荷的磁場中，距該點(diǎn)磁荷為R1處的磁場強(qiáng)度大小H1。

（2）安培分子電流假說開啟了近代磁學(xué)，認(rèn)為磁性源于運(yùn)動的電荷，科學(xué)的發(fā)展證實(shí)了分子電流由原子內(nèi)部電子的運(yùn)動形成。畢奧、薩伐爾等人得出了研究結(jié)論：半徑為Rx、電流為Ix的環(huán)形電流中心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，其中Kn為已知常量。

a．設(shè)氫原子核外電子繞核做圓周運(yùn)動的軌道半徑為r，電子質(zhì)量為m，電荷量為e，靜電力常量為k，求該“分子電流”在圓心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1。

b．有人用電流觀點(diǎn)解釋地磁成因：在地球內(nèi)部的古登堡面附近集結(jié)著繞地軸轉(zhuǎn)動的管狀電子群，轉(zhuǎn)動的角速度為ω，該電子群形成的電流產(chǎn)生了地磁場。如圖所示，為簡化問題，假設(shè)古登堡面的半徑為R，電子均勻分布在距地心R、直徑為d的管道內(nèi)，且dR。試證明：此管狀電子群在地心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2 ∝ω 。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，M、P、N為直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，NM與MP間的夾角，MP中點(diǎn)處固定一電荷量為Q的正點(diǎn)電荷，粗糙絕緣桿MN的長，沿MN方向建立x軸(取M點(diǎn)處),今在桿上穿一帶正電小球(可視為點(diǎn)電荷)，自N點(diǎn)由靜止釋放，小 球的重力勢能和電勢能隨位置的變化圖象如圖乙(a)、(b)所示，圖中電勢能，已知小球的電荷量，質(zhì)量m=1.0kg,取,重力加速度g=10m/s2

(1)若小球下滑至圖中橫坐標(biāo)處時(shí)，桿對它的彈力恰好為零，求固定在中點(diǎn)處正點(diǎn)電荷的電荷量Q；

(2)求小球在橫坐標(biāo)處的電勢能；

(3)若該小球從M點(diǎn)以初速度沿軸向上運(yùn)動，恰好能運(yùn)動到N點(diǎn)，然后再返回到M點(diǎn)，求小球返回到M點(diǎn)時(shí)的動能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】蝙蝠在洞穴中飛來飛去時(shí)；它利用超聲脈沖導(dǎo)航非常有效，這種超聲脈沖的頻率高于20000Hz，能持續(xù)1ms或不到1ms的短促發(fā)射，且每秒重復(fù)發(fā)射數(shù)次。已知蝙蝠在一次正朝著表面平直的墻壁飛撲捕食的過程中，發(fā)出的超聲波頻率為35000Hz，下列說法正確的是（ ）

A.蝙蝠發(fā)出的超聲波屬于電磁波

B.結(jié)合題圖可知超聲波頻率比微波頻率要高

C.超聲波反射前后波速大小相等

D.蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率大于墻壁接收到的頻率

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】未來的星際航行中，宇航員長期處于失重狀態(tài)，為緩解這種狀態(tài)帶來的不適，有人設(shè)想在未來的航天器上加裝一段圓柱形“旋轉(zhuǎn)艙”，如圖8所示。使旋轉(zhuǎn)艙繞其軸線勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，宇航員站在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)圓柱形側(cè)壁上受到的支持力，可以與他站在地球表面時(shí)受到的支持力大小相等。為達(dá)到此目的，下列做法中正確的是

A. 旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，就應(yīng)使其轉(zhuǎn)動的角速度越大

B. 旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，就應(yīng)使其轉(zhuǎn)動的角速度越小

C. 宇航員質(zhì)量越大，就應(yīng)使旋轉(zhuǎn)艙轉(zhuǎn)動的角速度越大

D. 宇航員質(zhì)量越大，就應(yīng)使旋轉(zhuǎn)艙轉(zhuǎn)動的角速度越小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】牛頓認(rèn)為公式中的引力常數(shù)G是普適常數(shù)，不受物體的形狀、大小、地點(diǎn)和溫度等因素影響，引力常數(shù)的準(zhǔn)確測定對驗(yàn)證萬有引力定律將提供直接的證據(jù)。英國物理學(xué)家卡文迪許（H.Cavendish1731-1810）根據(jù)牛頓提出的直接測量兩個(gè)物體間的引力的想法，采用扭秤法第一個(gè)準(zhǔn)確地測定了引力常數(shù)。扭秤的主要部分是一個(gè)輕而堅(jiān)固的T形架，倒掛在一根金屬絲的下端。T形架水平部分的兩端各裝一個(gè)質(zhì)量是的小球，T形架的豎直部分裝一面小平面鏡M，它能把射來的光線反射到刻度尺上，這樣就能比較精確地測量金屬絲地扭轉(zhuǎn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，把兩個(gè)質(zhì)量都是地大球放在如圖所示的位置，它們跟小球的距離相等。由于受到的吸引，T形架受到力矩作用而轉(zhuǎn)動，使金屬絲發(fā)生扭轉(zhuǎn)，產(chǎn)生相反的扭轉(zhuǎn)力矩，阻礙T形架轉(zhuǎn)動。當(dāng)這兩個(gè)力矩平衡時(shí)，T形架停下來不動。這時(shí)金屬絲扭轉(zhuǎn)的角度可以從小鏡M反射的光點(diǎn)在刻度尺上移動的距離求出，再根據(jù)金屬絲的扭轉(zhuǎn)力矩跟扭轉(zhuǎn)角度的關(guān)系，就可以算出這時(shí)的扭轉(zhuǎn)力矩，進(jìn)而求得與的引力F。

（1）若已知小球的質(zhì)量，大球質(zhì)量，兩球心間的距離，請據(jù)引力常量G的標(biāo)準(zhǔn)值求出兩球間萬有引力F的大小。（保留三位有效數(shù)字）

（2）卡文迪許把自己的實(shí)驗(yàn)說成是“稱量地球的質(zhì)量”，若不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，地面上的物體所受重力等于地球?qū)ξ矬w的引力，請用地球表面的重力加速度g、地球的半徑R和引力常量G，推導(dǎo)表示出地球的質(zhì)量M.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為馬戲團(tuán)的猴子表演雜技示意圖。平臺上質(zhì)量為5 kg的猴子（可視為質(zhì)點(diǎn)）從平臺邊緣A點(diǎn)抓住長l＝0.8 m水平繩的末端，由靜止開始繞繩的另一個(gè)固定端O點(diǎn)做圓周運(yùn)動，運(yùn)動至O點(diǎn)正下方B點(diǎn)時(shí)松開繩子，之后做平拋運(yùn)動。在B點(diǎn)右側(cè)平地上固定一個(gè)傾角為37°的斜面滑梯CD，猴子做平拋運(yùn)動至斜面的最高點(diǎn)C時(shí)的速度方向恰好沿斜面方向。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，不計(jì)空氣阻力影響，求（g取10 m/s2）

（1）猴子剛運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)的速度大小；

（2）猴子剛運(yùn)動到B點(diǎn)且繩子還未脫手時(shí)，其對繩子的拉力；

（3）猴子從B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的時(shí)間以及BC兩點(diǎn)間的水平距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某學(xué)習(xí)小組用半徑相同的小球1和小球2碰撞“驗(yàn)證動量守恒定律”，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，斜槽的末端水平，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙，記下鉛垂線所指的位置O．接下來的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

步驟1：不放小球2，讓小球1從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下，并落在地面上，并重復(fù)多次；

步驟2：把小球2放在斜槽前端邊緣處的B點(diǎn)，讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下，使它們碰撞，并重復(fù)多次；

步驟3：用刻度尺分別測量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置M、P、N離O點(diǎn)的距離，即線段OM、OP、ON的長度．

甲 乙

（1）以下提供的器材中，本實(shí)驗(yàn)必需的有_______．

A．刻度尺 B．游標(biāo)卡尺

C．天平 D．秒表

（2）判斷斜槽末端已調(diào)節(jié)水平的方法是___________．

（3）在上述實(shí)驗(yàn)操作中，下列說法正確的是_______．

A．小球1的半徑可以大于小球2的半徑

B．小球1每次可以從斜槽的不同位置由靜止?jié)L下

C．小球在斜槽上的釋放點(diǎn)應(yīng)該越高越好，這樣碰前的速度大，測量誤差較小

D．復(fù)寫紙鋪在白紙的上面，實(shí)驗(yàn)過程中復(fù)寫紙可以隨時(shí)拿起來看印跡是否清晰并進(jìn)行移動

（4）步驟1中，小球1落點(diǎn)的情況如圖乙所示，則小球1落點(diǎn)的平均位置對應(yīng)的毫米刻度尺讀數(shù)為__________ cm．

（5）設(shè)小球1的質(zhì)量為m1，小球2的質(zhì)量為m2，OM的長度為l1，OP的長度為l2，ON的長度為l3，則本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動量守恒定律的表達(dá)式為___________________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端疊放兩個(gè)質(zhì)量均為M的物體A、B（B物體與彈簧連接），彈簧的勁度系數(shù)為k，初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用豎直向上的拉力F用在物體A上，使物體A開始向上做加速度為a的勻加速運(yùn)動，測得兩個(gè)物體的v-t圖象如圖乙所示（重力加速度為g），則( )

A.A、B在t1時(shí)刻分離，此時(shí)彈簧彈力恰好為零

B.彈簧恢復(fù)的原長時(shí)，物體B的速度達(dá)到最大值

C.外力施加的瞬間，A、B間的彈力大小為M（g+a）

D.B與彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能先逐漸減小，后保持不變

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