16．如圖所示，平行金屬框架與水平面成30°角，置于磁感應強度為B=0.2T且與框架平面垂直的勻強磁場中．導棒MN長為lm，質(zhì)量為m=0.2kg．電阻為0.1Ω，由靜止開始下滑，與框架之間的滑動摩擦力大小為0.2 N．設(shè)金屬框架足夠長，框架電阻不計，取g=l0m/s2．求：
（1）導棒下滑所能達到的最大速度；
（2）當導棒的速度為最大速度的一半時，導棒的加速度大�。�

分析 （1）根據(jù)感應電動勢大小與安培力大小表達式，結(jié)合閉合電路歐姆定律與受力平衡方程，即可求解；
（2）根據(jù)牛頓第二定律，由受力分析，列出方程，即可求解．

解答 解：（1）導體棒的受力分析，如圖所示：

達到最大速度時，由平衡條件，可知，
mgsinθ=F+f
而F=BIL
且I=$\frac{E}{r}$
切割感應電動勢，E=BLvm；
解得：v=2m/s
（2）依據(jù)牛頓第二定律，則有：mgsinθ-F1+f=ma
而F1=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{1}}{r}$
且v1=$\frac{v}{2}$
解得：a=2m/s2．
答：（1）導棒下滑所能達到的最大速度2m/s；
（2）當導棒的速度為最大速度的一半時，導棒的加速度大小2m/s2．

點評 考查受力分析的方法，掌握法拉第電磁感應定律與閉合電路歐姆定律的應用，理解牛頓第二定律的運用．注意速度最大時，加速度為零，處于平衡狀態(tài)．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．下列說法正確的是（　　）
A．“北京時間10點整”，指的是時間間隔，一節(jié)課是40min，指的是時刻
B．位移用來描述直線運動，路程用來描述曲線運動
C．研究地球上各地的氣候差異，可以將地球看成質(zhì)點
D．研究在平直的高速公路上飛馳的汽車的速度時，可將汽車看做質(zhì)點

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．電流天平是用來測磁感應強度大小的儀器，如圖甲所示，測量線圈1產(chǎn)生的磁場．圖乙是它的原理示意圖，橫臂的右邊緣固定一條U形絕緣導線 ACDE，將它通電后放入待測磁場，調(diào)節(jié)左端懸掛的鉤碼使天平平衡，則下列說法正確的是（　�。�
A．線圈中產(chǎn)生的磁場方向水平向左
B．電流天平是應用電磁感應原理
C．U形導線 AC、DE兩段受到的安培力為零
D．右側(cè) U形導線受到安培力方向豎直向下

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．如圖所示，粗細均勻的電阻絲圍成的正方形線框abcd位于豎直平面內(nèi)，其下方有一垂直于紙面向外，上下邊界均與線框ab邊平行的勻強磁場區(qū)域MNQP．已知磁場區(qū)域的寬度為d，磁感應強度為B，線框的總電阻為R，邊長為L（L＜d），質(zhì)量為m．讓線框從離磁場區(qū)域邊界MN的高度為h處由靜止釋放，其cd邊剛進入磁場和剛穿出磁場時刻的速度相等，已知重力加速度為g．則（　�。�
A．線框穿過磁場區(qū)域的過程中產(chǎn)生的焦耳熱為mgd
B．線框cd邊剛進入磁場時，cd兩點間的電勢差為$\frac{1}{4}$BL$\sqrt{2gh}$
C．線框從cd邊剛進入磁場到cd邊剛穿出磁場的過程中，先減速后加速
D．線框從 cd邊剛進入磁場到ab邊剛進入磁場的過程中，通過線框橫截面的電荷量為$\frac{B{L}^{2}}{R}$

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

11．如圖所示，在一半徑為R，半圓形區(qū)域內(nèi)（O為圓心，PQ邊為直徑）有垂直紙面向外的勻強磁場（圖中沒畫出），PQ上方是電場強度為E的勻強電場．現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電量為q的帶正電粒子從靜止開始勻強電場中的A點釋放，從O點垂直于AB進入磁場，已知OA的距離也為R，不計重力與空氣阻力的影響．
（1）求粒子經(jīng)電場加速射入磁場時的速度；
（2）若要進入磁場的粒子不從圓弧邊界離開磁場，求磁感應強度B的最小值；
（3）若磁感應強度B′=$\frac{4\sqrt{2mqER}}{qR}$，求帶電粒子從靜止開始運動到達圓弧邊界的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

1．如圖①所示，一端封閉的兩條平行光滑導軌相距L，距左端L處的中間一段被彎成半徑為H的$\frac{1}{4}$圓弧，導軌左右兩段處于高度相差H的水平面上．圓弧導軌所在區(qū)域無磁場，右段區(qū)域存在磁場B0，左段區(qū)域存在均勻分布但隨時間線性變化的磁場B（t），如圖②所示，兩磁場方向均豎直向上．在圓弧頂端，放置一質(zhì)量為m的金屬棒ab，與導軌左段形成閉合回路，從金屬棒下滑開始計時，經(jīng)過時間t0滑到圓弧底端．設(shè)金屬棒在回路中的電阻為R，導軌電阻不計，重力加速度為g．

（1）問金屬棒在圓弧內(nèi)滑動時，回路中感應電流的大小和方向是否發(fā)生改變？為什么？
（2）求0到t0時間內(nèi)，回路中感應電流產(chǎn)生的焦耳熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．如圖是兩顆地球衛(wèi)星的運行軌道，甲衛(wèi)星為圓形軌道，乙衛(wèi)星為橢圓軌道，M、N、P、Q分別為兩軌上與地心在同一連線上的點，且MN=PQ，而A、B是兩軌道的交點．已知某時刻甲衛(wèi)星在M點時，乙衛(wèi)星恰好在P點．則以下判定錯誤的是（　�。�
A．當甲衛(wèi)星運行至N點時，乙衛(wèi)星一定運行至Q點
B．當甲、乙兩衛(wèi)星均繞地球逆時針旋轉(zhuǎn)時，兩衛(wèi)星有可能相撞
C．無論兩衛(wèi)星繞地球同方向還是反方向旋轉(zhuǎn)，兩衛(wèi)星均不可能相撞
D．甲衛(wèi)星經(jīng)過軌道上A點時的加速度與乙衛(wèi)星經(jīng)過軌道上A點時的加速度相同

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

5．小球A從桌邊水平拋出，當它恰好離開桌邊緣時小球B從同樣高度處自由下落，頻閃照相儀拍到了A球和B球下落過程的三個位置，圖（a）中A球的第2個位置未畫出．已知背景的方格紙每小格的邊長為2.5cm，g取10m/s2．

①請在圖（a）中用“×”標出A球的第2個位置；
②頻閃照相儀的閃光頻率為10Hz．
③A球離開桌邊時速度的大小為0.75m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

6．如圖倒“V”導軌，兩側(cè)導軌傾角為θ=30°，間距為L=0.5m．分別平行底邊放置一根導體棒，其中ab棒質(zhì)量為m1=2kg，電阻為R1=0.5Ω，cd棒質(zhì)量為m2=4kg，電阻為R2=2Ω，兩棒與導軌的動摩擦因數(shù)均為μ=$\frac{\sqrt{3}}{18}$，導軌頂端MN間連接內(nèi)阻為r=0.5Ω的電源，兩棒通過一根繞過頂端光滑定滑輪的絕緣輕線連接，細線平行于左右導軌平面，左右空間磁場均垂直于斜面向上，左右兩斜面磁感應強度均為B=2T，為了使兩棒保持靜止，電源電動勢的取值滿足什么條件．

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