【題目】如圖，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成角固定，M、P之間接電阻箱R，導(dǎo)軌所在空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上，其接入電路的電阻值為r�，F(xiàn)從靜止釋放桿ab，測(cè)得最大速度為。改變電阻箱的阻值R，得到與R的關(guān)系如圖乙所示。已知軌距為，重力加速度g取，軌道足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)。（1）桿ab下滑過(guò)程中感應(yīng)電流的方向及R=0時(shí)最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大�。�

（2）金屬桿的質(zhì)量m和阻值r；

（3）當(dāng)時(shí)，求回路瞬時(shí)電功率每增加1W的過(guò)程中合外力對(duì)桿做的功W。

【答案】（1）感應(yīng)電流方向：b→a，最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E為2V （2）金屬桿的質(zhì)量m是0.2kg，阻值r是 （3）0.6J

【解析】

（1）由右手定則判斷得知，桿中電流方向從b→a；
由圖可知，當(dāng)R=0時(shí)，桿最終以v=2m/s勻速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)

E=BLv=0.5×2×2V=2V

（2）設(shè)最大速度為v，桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

E=BLv

由閉合電路的歐姆定律：

桿達(dá)到最大速度時(shí)滿足

mgsinθ-BIL=0

解得

由圖象可知：斜率為

縱截距為v0=2m/s

得到：

解得：

m=0.2kg，r=2Ω。

（3）由題意：E=BLv， 得

則

由動(dòng)能定理得

聯(lián)立解得：

W=0.6J。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】卡文迪許把他自己的實(shí)驗(yàn)說(shuō)成是“稱(chēng)地球的重量”（嚴(yán)格地說(shuō)應(yīng)是“測(cè)量地球的質(zhì)量”）。如果已知引力常量G、地球半徑R和重力加速度g，那么我們就可以計(jì)算出地球的質(zhì)量M=____________，進(jìn)一步可以計(jì)算出地球的密度_______________；如果已知某行星繞太陽(yáng)運(yùn)行所需的向心力是由太陽(yáng)對(duì)該行星的萬(wàn)有引力提供的，該行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，只要測(cè)出行星的公轉(zhuǎn)周期T和行星距太陽(yáng)的距離r就可以計(jì)算出太陽(yáng)的質(zhì)量_______________.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,選用的螺旋彈簧如圖所示．

（1）將彈簧的上端O點(diǎn)固定懸吊在鐵架臺(tái)上，旁邊置一刻度尺，刻度尺的零刻度線跟O點(diǎn)對(duì)齊，在彈簧的下端A處做一標(biāo)記（如固定一個(gè)指針）。在彈簧下端的掛鉤上掛上鉤碼（每個(gè)鉤碼的質(zhì)量都是50 g），指針在刻度尺上指示的刻度為x，逐個(gè)增加所掛鉤碼的個(gè)數(shù)，刻度x隨掛鉤上的鉤碼的重量F而變化，幾次實(shí)驗(yàn)測(cè)得相應(yīng)的F、x各點(diǎn)已描繪在坐標(biāo)圖中。由圖象得出彈簧的勁度系數(shù)kA= N/m。（結(jié)果取三位有效數(shù)字）；此彈簧的彈力大小F跟彈簧長(zhǎng)度L的關(guān)系是（所有符號(hào)均用國(guó)際單位） ．

（2）如果將指針固定在A點(diǎn)下方的P處，再作出x隨F變化的圖象，得出彈簧的勁度系數(shù)kP kA（填大于、小于、等于）

（3）如果將指針固定在A點(diǎn)上方的Q處，,再作出x隨F變化的圖象，,得出彈簧的勁度系數(shù)kQ kA（填大于、小于、等于）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一段直導(dǎo)線長(zhǎng)，通有電流，方向如圖。由于它處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，因而受到垂直于紙面向外的大小為的安培力作用，則該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度（ ）

A.大小和方向都可以確定B.大小可確定，方向不能確定

C.大小不能確定，方向可確定D.大小和方向都不能確定

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，平行板電容器的一個(gè)極板與靜電計(jì)的金屬桿相連，另一個(gè)極板與靜電計(jì)金屬外殼相連。給電容器充電后，靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度。以下操作中，可以使靜電計(jì)指針的偏角減小的是

A.向上平移B極板B.向下平移B極板

C.向左平移B極板D.向右平移B極板

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行金屬板間距為d，電勢(shì)差為U，板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)；金屬板下方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。帶電量為+q、質(zhì)量為m的粒子，由靜止開(kāi)始從正極板出發(fā)，經(jīng)電場(chǎng)加速后射出，并進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。忽略重力的影響，求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大��；

（2）粒子從電場(chǎng)射出時(shí)速度ν的大��；

（3）粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式的理解，下列說(shuō)法正確的是(　)

A. 磁感應(yīng)強(qiáng)度B跟磁場(chǎng)力F成正比，跟電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積成反比

B. 如果通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中某處受到的磁場(chǎng)力F等于0，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度也等于0

C. 公式表明，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與通電導(dǎo)線的受力F的方向相同

D. 磁感應(yīng)強(qiáng)度B是由磁場(chǎng)本身決定的，不隨F、I及L的變化而變化

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，光滑水平面上有兩輛小車(chē)，用細(xì)線相連，中間有一個(gè)被壓縮的輕彈簧，小車(chē)處于靜止?fàn)顟B(tài)。燒斷細(xì)線后，由于彈力的作用兩小車(chē)分別向左、右運(yùn)動(dòng)。已知兩小車(chē)質(zhì)量之比m1:m2=2:1，下列說(shuō)法正確的是（）

A.彈簧彈開(kāi)后兩車(chē)速度大小之比為1:2

B.彈簧彈開(kāi)后兩車(chē)動(dòng)量大小之比為1:2

C.彈簧彈開(kāi)過(guò)程受到的沖量大小之比為2:1

D.彈簧彈開(kāi)過(guò)程彈力對(duì)做功之比為1:2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】從地面豎直向上拋出一物體，其機(jī)械能E總等于動(dòng)能Ek與重力勢(shì)能Ep之和。取地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，該物體的E總和Ep隨它離開(kāi)地面的高度h的變化如圖所示。重力加速度取10 m/s2。由圖中數(shù)據(jù)可得

A. 物體的質(zhì)量為2 kg

B. h=0時(shí)，物體的速率為20 m/s

C. h=2 m時(shí)，物體的動(dòng)能Ek=40 J

D. 從地面至h=4 m，物體的動(dòng)能減少100 J

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