【題目】如圖所示，兩根平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ放在水平面上，左端向上彎曲，導(dǎo)軌間距為L，電阻不計(jì)。水平段導(dǎo)軌所處空間存在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．導(dǎo)體棒a和b的質(zhì)量均為m，電阻值分別為Ra=R，Rb=2R．b棒放置在水平導(dǎo)軌上且距彎曲軌道底部L0處，a棒在彎曲軌道上距水平面h高度處由靜止釋放。運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌接觸良好且始終和導(dǎo)軌垂直，重力加速度為g。求

（1）從a棒開始下落到最終穩(wěn)定的過程中，a棒上產(chǎn)生的內(nèi)能？

（2）a，b棒運(yùn)動(dòng)最終穩(wěn)定時(shí)，通過a棒的總電量？

【答案】(1)；(2)

【解析】

解：(1)設(shè)a棒剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度為，a棒從開始下滑到剛進(jìn)入磁場，由機(jī)械能守恒定律有：

解得：

a、b棒所受的安培力大小相等，方向相反，所以a棒和b棒組成的系統(tǒng)合外力為零，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，設(shè)兩棒最終穩(wěn)定速度為，取水平向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律有：

設(shè)a棒產(chǎn)生內(nèi)能為，b棒產(chǎn)生內(nèi)能為，根據(jù)能量守恒得：

又

解得a棒上產(chǎn)生的內(nèi)能：

(2)a棒受安培力作用，從開始進(jìn)入磁場至最終穩(wěn)定速度，由動(dòng)量定理得：

又： ，q為通過a棒的總電量

聯(lián)立解得：

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】A、B、C、D 四個(gè)質(zhì)量均為 2 kg 的物體在光滑的水平面上做直線運(yùn)動(dòng),A 運(yùn)動(dòng)的 x-t、B 運(yùn)動(dòng)的 v-t、C運(yùn)動(dòng)的 a-t、D 運(yùn)動(dòng)的 F-t 圖像如圖所示,已知各物體在 t=0 時(shí)的速度均為零,則 0-4 s 內(nèi)運(yùn)動(dòng)位移最大的物體是 ( )

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線 a、b、c 代表電場中三條電場線，實(shí)線為一帶正電的粒子僅在電場力作用下通過該區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q 是這條軌跡上的兩點(diǎn)．下列判斷中正確的是:

A. P 點(diǎn)的電勢比 Q 點(diǎn)的電勢高

B. P 點(diǎn)的場強(qiáng)比 Q 點(diǎn)的場強(qiáng)小

C. 帶電粒子通過 Q 點(diǎn)時(shí)動(dòng)能比 P 點(diǎn)時(shí)大

D. 帶電粒子通過 Q 點(diǎn)時(shí)電勢能比 P 點(diǎn)時(shí)大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，條形磁鐵用細(xì)線懸掛在O點(diǎn)。O點(diǎn)正下方固定一個(gè)水平放置的鋁線圈。讓磁鐵在豎直面內(nèi)擺動(dòng)，下列說法中正確的是 （ ）

A. 在磁鐵擺動(dòng)一個(gè)周期內(nèi)，線圈內(nèi)感應(yīng)電流的方向改變2次

B. 磁鐵始終受到感應(yīng)電流磁場的斥力作用

C. 磁鐵所受到的感應(yīng)電流對它的作用力始終是阻力

D. 磁鐵所受到的感應(yīng)電流對它的作用力有時(shí)是阻力有時(shí)是動(dòng)力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)大人拉著載有兩個(gè)小孩的車在水平地面上沿直線勻速前進(jìn),其拉桿可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，則對小孩和車下列說法正確的是( )

A. 拉力的水平分力等于小孩和車所受的合力

B. 拉力與摩擦力的合力方向豎直向上

C. 拉力與摩擦力的合力大小等于重力大小

D. 小孩和車所受的合力不為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電阻不計(jì)、足夠長的光滑U形金屬框架MNPQ，位于光滑水平桌面上，分界線OO′分別與平行導(dǎo)軌MN和PQ垂直，兩導(dǎo)軌相距L。在OO′的左右兩側(cè)存在著區(qū)域很大、方向分別為豎直向上和豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B。另有質(zhì)量也為m的金屬棒CD，垂直于MN放置在OO′左側(cè)導(dǎo)軌上，并用一根細(xì)線系在定點(diǎn)A。已知，細(xì)線能承受的最大拉力為T0 ，CD棒接入導(dǎo)軌間的有效電阻為R。現(xiàn)從t=0時(shí)刻開始對U形框架施加水平向右的拉力F，使其從靜止開始做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

（1）求從框架開始運(yùn)動(dòng)到細(xì)線斷裂所需的時(shí)間t0；

（2）若細(xì)線尚未斷裂，求在t時(shí)刻水平拉力F的大小；

（3）求從框架開始運(yùn)動(dòng)到細(xì)線斷裂的過程中流過回路的電量q。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為描繪一只規(guī)格為“2.8V,1.6W"的小燈泡的伏安特性曲線,某同學(xué)準(zhǔn)備了以下器材:

A．干電池組E(電動(dòng)勢3V)

B．滑動(dòng)變阻器R(最大電阻5Ω)

C．電流表A1(量程0.6A,內(nèi)阻約0.5Ω)

D．電流表A2(量程3A,內(nèi)阻約0.1Ω)

E．電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻約3kΩ)

F．電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻約15kΩ)

G．開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干。

(1)實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用的電流表是____,電壓表是_____。(填器材字母序號)

(2)測量電路應(yīng)釆用電流表___(填“內(nèi)接”或“外接”)法,控制電路應(yīng)采用滑動(dòng)變阻器____(填“限流式”或“分壓式”)連接。

(3)如圖,作出的I一U圖像中___(填“a”、“b”或“c”)線比較符合小燈泡的伏安特性曲線。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)，電阻為r=2Ω的矩形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與右側(cè)電路連接，右側(cè)電路中滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為R0=4Ω，滑動(dòng)片P位于滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)，定值電阻R1=7Ω，R2=2Ω，其他電阻不計(jì)。從線圈平面與磁場方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí)，閉合開關(guān)S．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中理想交流電壓表示數(shù)是10V，圖乙是矩形線圈磁通量隨時(shí)間t變化的圖象。則下列說法正確的是（　　）

A. 電阻R上的熱功率為

B. 時(shí)滑動(dòng)變阻器R兩端的電壓瞬時(shí)值為零

C. 線圈產(chǎn)生的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律是

D. 線圈從零時(shí)刻轉(zhuǎn)動(dòng)到的過程中，通過的電荷量為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】自行車的大齒輪、小齒輪、后輪的半徑都不一樣，它們的邊緣有三個(gè)點(diǎn)A、B、C，如圖所示。正常騎行時(shí)，下列說法正確的是（　�。�

A. A點(diǎn)的角速度大于B點(diǎn)的角速度

B. A點(diǎn)的線速度與B點(diǎn)的線速度大小相等

C. C點(diǎn)的角速度小于B點(diǎn)的角速度

D. C點(diǎn)的線速度與B點(diǎn)的線速度大小相等

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