【題目】如圖所示，M1N1、M2N2是兩根處于同一水平面內(nèi)的平行導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距離是d=0.5m，導(dǎo)軌左端接有定值電阻R=2Ω，質(zhì)量為m=0.1kg的滑塊垂直于導(dǎo)軌，可在導(dǎo)軌上左右滑動并與導(dǎo)軌有良好的接觸，滑動過程中滑塊與導(dǎo)軌間的摩擦力恒為f=1N，滑塊用絕緣細(xì)線與質(zhì)量為M=0.2kg的重物連接，細(xì)線跨過光滑的定滑輪，整個裝置放在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是B=2T，將滑塊由靜止釋放。設(shè)導(dǎo)軌足夠長，磁場足夠大，M未落地，且不計導(dǎo)軌和滑塊的電阻。g=10m/s2，求：

（1）滑塊能獲得的最大動能

（2）滑塊的加速度為a=2m/s2時的速度

（3）由于滑塊做切割磁感線運(yùn)動，對滑塊中的自由電荷產(chǎn)生一個作用力，從而產(chǎn)生電動勢，設(shè)滑塊從開始運(yùn)動到獲得最大速度的過程中，滑塊移動的距離是x=1m，求此過程中此作用力對自由電荷做的功。

【答案】（1） (2) (3)

【解析】（1）滑塊勻速運(yùn)動時，受力平衡，有Mg=f+BId
根據(jù)歐姆定律，有I=E/R
動生電動勢為：E=Bdvm
聯(lián)立解之并代入動能表達(dá)式：EK=mvm2=0.2J
即滑塊能獲得的最大動能為0.2J．
（2）對兩物體整體受力分析后，運(yùn)用牛頓第二定律，有
Mg-f-BId=（M+m）a
其中I=E/R
E=BdV
聯(lián)立解之：v==0.8m/s
即滑塊的加速度為a=2m/s2時的速度為0.8m/s．

（3）由動能定理：Mgx-fx-Wf=(M+m)vm2

W=-WF=0.4J

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】如圖甲所示，等離子氣流（由高溫高壓的等電量的正、負(fù)離子組成）由左方連續(xù)不斷的以速度v0射入P1和P2兩極間的勻強(qiáng)磁場中，由于在線圈A中加入變化的磁場，導(dǎo)線ab和導(dǎo)線cd在0~2s內(nèi)相互排斥，2~4s內(nèi)相互吸引，規(guī)定向左為磁感應(yīng)起那個度B的正方向，線圈A內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的圖像可能是圖乙中的

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，MN兩側(cè)均有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，MN左側(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，右側(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，有一質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子，自P點(diǎn)開始以速度v0向左垂直MN射入磁場中，當(dāng)離子第二次穿過磁場邊界時，與邊界的交點(diǎn)Q位于P點(diǎn)上方，PQ之間的距離為 。不計離子重力，下列說法正確的是（ ）

A. B2= B1

B. B2= B1

C. 離子從開始運(yùn)動到第一次到達(dá)Q點(diǎn)所用時間為

D. 離子從開始運(yùn)動到第一次到達(dá)Q點(diǎn)所用時間為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)。安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，調(diào)節(jié)定滑輪的高度確保細(xì)線與桌面平行。接通電源，由靜止釋放鉤碼，得出記錄物塊運(yùn)動的紙帶如圖乙所示，A、B、C、D、E為選出的計數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)之間還有四個點(diǎn)未標(biāo)出。打點(diǎn)計時器所用電源的頻率為50Hz。

(1)根據(jù)圖乙所給數(shù)據(jù)計算可得，物塊運(yùn)動的加速度為a=______________m/s2，打D點(diǎn)時物塊的速度為v=______________m/s；(計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)

(2)實(shí)驗(yàn)中測得，物塊的質(zhì)量為M，加速度為a，鉤碼的質(zhì)量為m，重力加速度為g，不考慮空氣阻力和紙帶與打點(diǎn)計時器間的摩擦，則物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)表達(dá)式為μ=______________。(用題中字母表示)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖表示水平方向的勻強(qiáng)磁場和豎直方向的勻強(qiáng)電場疊加區(qū)域，一個質(zhì)量是m，帶電量是q的質(zhì)點(diǎn)B恰好能靜止在區(qū)域中間，另一個質(zhì)量為2m，帶電量也為q的質(zhì)點(diǎn)A恰好能以某一速度沿著垂直于磁場、電場方向做勻速直線運(yùn)動，且正好與靜止的質(zhì)點(diǎn)B發(fā)生正碰，碰后兩質(zhì)點(diǎn)粘在一起運(yùn)動，碰撞的過程無電量損失，則下列正確的是

A. 碰后兩質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動向下偏且動能增加

B. 碰后兩質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動向上偏且動能增加

C. 碰后兩質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動向上偏且動能減少

D. 碰后兩質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動向下偏且動能減少

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，D1和D2是兩個相同的小燈泡，L是一個自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其阻值與R相同。在電鍵接通和斷開時，燈泡D1和D2亮暗的順序是（　　）

A. 接通時D1先達(dá)最亮，斷開時D1后滅

B. 接通時D2先達(dá)最亮，斷開時D2后滅

C. 接通時D1先達(dá)最亮，斷開時D2后滅

D. 接通時D2先達(dá)最亮，斷開時D1后滅

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌相距lm，導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37°角，下端連接阻值為R的電阻．勻強(qiáng)磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直．質(zhì)量為0.2kg、電阻不計的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數(shù)為0.25．求：

(1)金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時的加速度大�。�

(2)當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時，電阻R消耗的功率為8W，求該速度的大小；

(3)在上問中，若R＝2Ω，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向．

(g=10rn／s2，sin37°＝0.6， cos37°＝0.8)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，帶電粒子被加速電場加速后，進(jìn)入速度選擇器．速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場的強(qiáng)度分別為B和E．平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2．平板S下方有強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場．下列表述正確的是( )

A. 質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具

B. 速度選擇中的磁場方向垂直紙面向里

C. 能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于

D. 粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的荷質(zhì)比越小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，E為電源，其內(nèi)電阻為r，V為理想電壓表，L為阻值恒為2r的小燈泡，定值電阻R1的阻值恒為r，R2為半導(dǎo)體材料制成的光敏電阻，電容器兩極板處于水平狀態(tài)，閉合開關(guān)S，電容器中心P點(diǎn)有一帶電小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，電源負(fù)極接地，則下列說法正確的是

A. 若將R2的滑片上移，則電壓表的示數(shù)變小

B. 若突然將電容器上極板上移，則小球在P點(diǎn)電勢能增加

C. 若光照變強(qiáng)，則油滴會向上運(yùn)動

D. 若光照變強(qiáng)，則AB間電路的功率變大

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