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【題目】如圖甲所示，兩根電阻不計的光滑平行金屬導軌PQF、MNE相距L=0.8m，軌道的PQ和MN段為圓弧軌道，分別與固定在水平面上的QF段和NE段平滑連接，軌道右端足夠長。金屬桿ab和cd鎖定在圖示位置，此時桿ab距離水平軌道的豎直高度為h=0.8m，桿cd到圓弧軌道末端的距離為x=2.5m，桿ab和cd與兩金屬導軌垂直且接觸良好，已知桿ab、cd的質量均為m=0.4kg、電阻均為R=0.4Ω，金屬導軌的水平部分處于豎直向上的勻強磁場中，磁場的磁感應強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，取重力加速度g=10m/s2。

（1）求0～2s內通過桿ab感應電流的大小和方向；

（2）t=2s時刻自由釋放桿ab，保持桿cd處于鎖定狀態(tài)，待桿ab進入磁場運動x1=lm時，立即解除桿cd鎖定，求t=2s后桿cd中產生的焦耳熱。

【答案】（1）I=1.25A，方向由a指向b；（2）Qcd=1.4J

【解析】

（1）0～2s內由法拉第電磁感應定律

①

②

S=Lx ③

據圖象可得

④

⑤

解得

I=1.25A ⑥

感應電流方向由a指向b；

（2）桿ab下滑過程

⑦

解得

v0=4m/s ⑧

桿ab進入磁場后，設其速度為v時，取一段極短時間Δt，有

-F△t=m△v ⑨

即

⑩

解除桿cd鎖定時，設桿ab速度為v1，桿ab進入磁場后到解除桿cd鎖定時，有

解得

v1=2m/s

解除桿cd鎖定后，桿ab和桿cd組成的系統(tǒng)動量守恒，可得

解得

v2=1m/s

從桿ab進磁場到最終共速，據能量關系可得

解得

Qcd=1.4J

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有同學利用如圖所示的裝置來驗證力的平行四邊形定則：在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個光滑的滑輪A和B，將繩子打一個結點O，每個鉤碼的重量相等，當系統(tǒng)達到平衡時，根據鉤碼個數讀出三根繩子的拉力，回答下列問題：

（1）改變鉤碼個數，實驗不能完成的是（____）

A.鉤碼的個數， B.鉤碼的個數，

C.鉤碼的個數 D.鉤碼的個數，，

（2）在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個步驟是（____）

A.標記結點O的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向．

B.量出OA、OB、OC三段繩子的長度

C.用量角器量出三根繩子之間的夾角

D.用天平測出鉤碼的質量

（3）在作圖時，下圖中更加符合實際的圖是___圖．（填“甲”或“乙”）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某高速公路單向有兩條車道，最高限速分別為120 km/h、100 km/h．按規(guī)定在高速公路上行駛車輛的最小間距（單位：m）應為車速（單位：km/h）的2倍，即限速為100 km/h的車道，前后車距至少應為200 m．求：

（1）兩條車道中限定的車流量（每小時通過某一位置的車輛總數）之比；

（2）若此高速公路總長80 km，則車流量達最大允許值時，全路（考慮雙向共四車道）擁有的車輛總數．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】跳傘運動員做低空跳傘表演，他離開飛機后先做自由落體運動，當距離地面125m時打開降落傘，傘張開后運動員就以14.3m/s2的加速度做勻減速運動，到達地面時速度為5m/s，問：

（1）運動員離開飛機時距地面的高度為多少?

（2）離開飛機后，經過多少時間才能到達地面?（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一只貓在桌邊猛地將桌布從魚缸下拉出，魚缸最終沒有滑出桌面．若魚缸、桌布、桌面兩兩之間的動摩擦因數均相等，則在上述過程中（ ）

A. 桌布對魚缸摩擦力的方向向左

B. 魚缸在桌布上的滑動時間和在桌面上的相等

C. 若貓增大接力，魚缸受到的摩擦力將增大

D. 若貓減小拉力，魚缸有可能滑出桌面

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某探究學習小組欲探究物體的加速度與力、質量的關系，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，圖中小車的質量用M表示，鉤碼的質量用m表示．要順利完成該實驗，則：

（1）為使小車所受合外力等于細線的拉力，應采取的措施是_____________________；

要使細線的拉力約等于鉤碼的總重力，應滿足的條件是_____________．

（2）某次打出的某一條紙帶，A、B、C、D、E、F為相鄰的6個計數點，如下圖所示，相鄰計數點間還有四個點未標出．利用圖中給出的數據可求出小車的加速度a=________m/s2．（結果保留兩位有效數字）

（3）某位同學經過測量、計算得到如下數據，請在圖中作出小車加速度與所受合外力的關系圖象________________________．

組別

1

2

3

4

5

6

7

M/kg

0.58

0.58

0.58

0.58

0.58

0.58

0.58

F/N

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

a/m·s－2

0.13

0.17

0.26

0.34

0.43

0.51

0.59

（4）由圖象可以看出，該實驗存在著較大的誤差，產生誤差的主要原因是：________________________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學用如下電路測量滿偏電流為2mA的電流表A1的內阻：

實驗可選用的器材如下：

A.待測電流表A1（量程為2mA，內阻約為幾十歐）

B.電流表A2（量程為1mA，內阻約為100Ω）

C.電流表A3（量程為5mA，內阻約為20Ω）

D.電阻箱R1（0~999.9Ω）

E.滑動變阻器RA（0~1kΩ）

F.滑動變阻器RB（0~100Ω）

G.定值電阻R0（阻值為2500Ω）

H.電源（電動勢為3V）

L.開關兩個，導線若干

(1)實驗時，先閉合開關S1，將開關S2撥向接點a，調節(jié)滑動變阻器R2，直至電流表A滿偏；再保持R2滑片位置不動，將S2撥向接點b，調節(jié)電阻箱R1，直至電流表A_______（選填“半偏”或“滿偏”），讀出R1的示數為50.0Ω，則待測電流表A1的內阻為_______Ω；

(2)實驗中電流表A選用的是________（選填“A2”或“A3”），滑動變阻器R2選用的是______（選填“RA”或“RB”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小車靜置在水平地面上，斜面置于小車上，滑塊放在斜面上，一根輕彈簧一端固定在小車上的點、另一端系在滑塊上的點，彈簧與的斜面垂直，、、三個物體均保持靜止，下列有關斜面、滑塊的受力情況的描述正確的是

A.若彈簧處于壓縮狀態(tài)，則滑塊一定受3個力的作用

B.若彈簧處于壓縮狀態(tài)，則斜面一定受4個力的作用

C.若彈簧處于伸長狀態(tài)，則滑塊一定受4個力的作用

D.若彈簧處于伸長狀態(tài)，則斜面一定受6個力的作用

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑的絕緣水平面上固定兩個等量同種點電荷、，在連線上的點由靜止釋放一帶電滑塊（可視為質點），滑塊由靜止向右運動的最右點為點（圖中未畫出）。則以下判斷正確的是（　�。�

A.滑塊一定帶的是與、異種的電荷B.滑塊的電勢能一定是先減小后增大

C.滑塊的動能與電勢能之和一定減小D.間距離等于間距離

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