（19分）如圖甲，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ = 30°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a b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a b，測(cè)得最大速度為vm。改變電阻箱的阻值R，得到vm與R的關(guān)系如圖乙所示。已知軌距為L = 2m，重力加速度g取l0m/s2，軌道足夠長且電阻不計(jì)。

⑴ 當(dāng)R = 0時(shí)，求桿a b勻速下滑過程中產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)E的大小及桿中的電流方向；
⑵ 求金屬桿的質(zhì)量m和阻值r；
⑶ 當(dāng)R = 4Ω時(shí)，求回路瞬時(shí)電功率每增加1W的過程中合外力對(duì)桿做的功W。

⑴ E = 2V   桿中電流方向從b → a  ⑵ m = 0.2kg   r = 2Ω    ⑶ W =" 0.6J"

解析試題分析：⑴ 由圖可知，當(dāng)R =" 0" 時(shí)，桿最終以v =" 2" m/s勻速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)
E = BLv     2分    
E = 2V    1分  
桿中電流方向從b → a       1分
⑵ 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：   1分
桿達(dá)到最大速度時(shí)滿足      2分
解得：v =     1分
由圖像可知：斜率為，縱截距為v0=2m/s，
得到：= v0    1分    
k    1分 
解得：m =" 0.2kg"        1分
r = 2Ω      1分
⑶ 由題意：E = BLv    
     1分 
得    1分
   1分
由動(dòng)能定理得W =     2分
     1分    
W =" 0.6J"   1分
考點(diǎn)：電磁感應(yīng) 安培力 歐姆定律 動(dòng)能定理

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：計(jì)算題

(10分)如圖所示，水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為E，場(chǎng)區(qū)寬度為L，豎直方向足夠長，緊挨著電場(chǎng)的是垂直于紙面向外的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，其磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B和2B。一個(gè)質(zhì)量m，電荷量為q的帶正電粒子，其重力不計(jì)，從電場(chǎng)的邊界MN上的a點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)電場(chǎng)加速后進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)過時(shí)間穿過中間磁場(chǎng)，進(jìn)入右邊磁場(chǎng)后能按某一路徑再返回到電場(chǎng)的邊界MN上的某一點(diǎn)b，途中虛線為場(chǎng)區(qū)的分界面。求：

(1)中間場(chǎng)區(qū)的寬度d；
(2)粒子從a點(diǎn)到b點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間；
(3)當(dāng)粒子第n次返回電場(chǎng)的MN邊界時(shí)與出發(fā)點(diǎn)之間的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi)，在?m≤x≤0的區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)
度大小B = 4.0×10-4T、方向垂直于紙面向里的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其左邊界與x軸交于P點(diǎn)；在x＞0的區(qū)域內(nèi)有電場(chǎng)強(qiáng)度大小E = 4N/C、方向沿y軸正方向的條形勻強(qiáng)電場(chǎng)，其寬度d = 2m。一質(zhì)量m = 6.4×10-27kg、電荷量q =?3.2×10?19C的帶電粒子從P點(diǎn)以速度v =4×104m/s，沿與x軸正方向成α=60°角射入磁場(chǎng)，經(jīng)磁場(chǎng)、電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，最終通過x軸上的Q點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），不計(jì)粒子重力。求：

(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間；
(2)當(dāng)電場(chǎng)左邊界與y軸重合時(shí)Q點(diǎn)的橫坐標(biāo)；
(3)若只改變上述電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，要求帶電粒子仍能通過Q點(diǎn)，討論此電場(chǎng)左邊界的橫坐標(biāo)x′與電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E′的函數(shù)關(guān)系。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（14分）如圖甲所示，空間存在B=0.5T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN、PQ是相互平行的粗糙的長直導(dǎo)軌，處于同一水平面內(nèi)，其間距L=0.2m，R是連在導(dǎo)軌一端的電阻，ab是跨接在導(dǎo)軌上質(zhì)量m=0.1kg的導(dǎo)體棒，從零時(shí)刻開始，通過一小型電動(dòng)機(jī)對(duì)ab棒施加一個(gè)牽引力F，方向水平向左，使其從靜止開始沿導(dǎo)軌做加速運(yùn)動(dòng)，此過程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，圖乙是棒的速度—時(shí)間圖像，其中OA段是直線，AC是曲線，DE是曲線圖像的漸近線，小型電動(dòng)機(jī)功率在12s末達(dá)到額定功率Pm=4.5W，此后功率保持不變，除R以外，其余部分的電阻均不計(jì)，取g=10m/s2。求：

（1）導(dǎo)體棒在0～12s內(nèi)的加速度大�。�
（2）導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)和電阻R的阻值；
（3）若已知0～12s內(nèi)R上產(chǎn)生的熱量為12.5J，則此過程中牽引力F做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，一足夠長阻值不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ之間的距離L＝1.0 m，NQ兩端連接阻值R＝1.0 Ω的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面向上，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝300。一質(zhì)量m="0.20" kg，阻值r="0.50" Ω的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置并用絕緣細(xì)線通過光滑的定滑輪與質(zhì)量M="0.60" kg的重物相連。細(xì)線與金屬導(dǎo)軌平行。金屬棒沿導(dǎo)軌向上滑行的速度v與時(shí)間t之間的關(guān)系如圖乙所示，已知金屬棒在0～0.3 s內(nèi)通過的電量是0.3～0.6 s內(nèi)通過電量的，g="10" m/s2，求：

（1）0～0.3 s內(nèi)棒通過的位移；
（2）金屬棒在0～0.6 s內(nèi)產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

一質(zhì)量為m的鐵球在真空中從t=0時(shí)刻由靜止自由釋放，則在T=t1時(shí)刻重力的功率是(設(shè)重力加速度為g)  

A． B． C． D．

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

下列說法中錯(cuò)誤的是：

A．重力對(duì)物體所做的功只跟起點(diǎn)和終點(diǎn)位置有關(guān)，跟物體的運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)
B．摩擦力對(duì)物體做功，也與路徑無關(guān)
C．物體克服重力做了多少功，重力勢(shì)能就增加了多少
D．物體沿不同路徑從一個(gè)位置移到另一個(gè)位置克服摩擦力做功一般不相等

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

關(guān)于功率，下列說法中正確的是：

A．力對(duì)物體做的功越多，力做功的功率越大
B．功率是描述力對(duì)物體做功快慢的物理量
C．從公式P＝Fv可知，汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)功率可以隨速度的不斷增大而增大
D．從公式P＝Fv可知，汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)功率就是指合外力的功率

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，輕彈簧上端通過一輕繩固定，下端拴一小球，小球與光滑的三角形斜面接觸，彈簧處于豎直狀態(tài)�，F(xiàn)用力F豎直向上推斜面，使斜面緩慢向上運(yùn)動(dòng)直至彈簧與斜面平行，則在此過程中，以下說法正確的是

A．小球?qū)π泵娴膲毫σ恢痹龃?B．彈簧對(duì)小球不做功
C．斜面對(duì)小球做正功 D．推力F做的功等于斜面與小球機(jī)械能的增加

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