【題目】如圖所示，兩根彼此平行放置的光滑金屬導(dǎo)軌，其水平部分足夠長且處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。現(xiàn)將質(zhì)量為m1的導(dǎo)體棒ab放置于導(dǎo)軌的水平段，將質(zhì)量為m2的導(dǎo)體棒cd從導(dǎo)軌的圓弧部分距水平段高為h的位置由靜止釋放。已知導(dǎo)體棒接入電路的有效電阻分別為R1和R2，其他部分電阻不計(jì)，整個(gè)過程中兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好且未發(fā)生碰撞,重力加速度力g。求：

(1)導(dǎo)體棒ab、cd最終速度的大小；

(2)導(dǎo)體棒ab所產(chǎn)生的熱量Q1

【答案】（1） （2）

【解析】（1）設(shè)導(dǎo)體棒cd沿光滑圓弧軌道下滑至水平面時(shí)的速度為v0，由機(jī)械能=守恒定律 ，解得 ,隨后，導(dǎo)體棒cd切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，刺耳導(dǎo)體棒cd、ab受到安培力的作用，其中導(dǎo)體棒cd所受的安培力為阻力，而導(dǎo)體棒ab所受的安培力為動(dòng)力，但系統(tǒng)所受的安培力為零；當(dāng)導(dǎo)體棒cd與導(dǎo)體棒ab速度相等時(shí)，回路的電動(dòng)勢為零，回路中午感應(yīng)電流，此后導(dǎo)體棒cd與導(dǎo)體棒ab以相同的速度勻速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)量守恒定律可得： 解得兩棒最終速度為

（2）由能量守恒定律可得系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為

由焦耳定律可得，導(dǎo)體棒ab、cd所產(chǎn)生的熱量之比是：

解得

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】如圖所示，物體放在輕彈簧上，沿豎直方向在P、Q之間做簡諧運(yùn)動(dòng)．在物體沿DC方向由D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中(D、C兩點(diǎn)在圖上沒有標(biāo)出)，彈簧的彈性勢能減少了3.0 J，物體的重力勢能增加了1.0 J．則在這段過程中(　　)

A．物體經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)方向是指向平衡位置的

B．合外力對物體做的功是 4.0 J

C．D點(diǎn)的位置一定在平衡位置以下

D．物體經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)的加速度正在增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用比值定義物理量是物理學(xué)中一種常見的方法，下面物理公式中屬于比值定義式的是

A. 電容C=Q/U B. 電容C=εS/4πkd C. 電場強(qiáng)度E=kQ/r2 D. 電流I=U/R

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一物體放在水平地面上，如圖1所示，已知物體所受水平拉力F隨時(shí)間t的變化情況如圖2所示，物體相應(yīng)的速度v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖3所示。求：

（1）0~8s時(shí)間內(nèi),合外力對物體所做的功；

（2）0~10s時(shí)間內(nèi)，物體克服摩擦力所做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在光滑水平面上有一小車,小車上固定一豎直桿,總質(zhì)量為M,桿頂系一長為L的輕繩,繩另一端系一質(zhì)量為m的小球,繩被水平拉直處于處于靜止?fàn)顟B(tài),小球處于最右端.將小球由靜止釋放（ ）

A. 小球擺到最低點(diǎn)時(shí)小球速度大小

B. 小球擺到最低點(diǎn)時(shí)小車速度大小

C. 小車向右移動(dòng)最大距離

D. 小球向左移動(dòng)最大距離

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在做用油膜法估測分子大小的實(shí)驗(yàn)中，酒精油酸溶液的濃度約為每104 mL溶液中有純油酸6 mL.用注射器測得1 mL上述溶液為75滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆在玻璃板上描出油酸的輪廓，再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀和尺寸如圖所示，坐標(biāo)紙中正方形方格的邊長為1 cm.試求：

(1)油酸膜的面積是_______cm2

(2)每滴酒精油酸溶液中含有純油酸的體積為________cm3

(3)按以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估測出油酸分子的直徑___________m．

(4)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中，在距水面約2 cm的位置將一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到，油膜的面積會(huì)先擴(kuò)張后又收縮了一些，這是為什么呢？請寫出你分析的原因： ____________________________

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖所示的裝置，利用兩個(gè)大小相同的小球做對心碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，圖中AB是斜槽，BC是水平槽，它們連接平滑，O點(diǎn)為重錘線所指的位置．實(shí)驗(yàn)時(shí)先不放置被碰球2，讓球1從斜槽上的某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，重復(fù)10次．然后將球2置于水平槽末端，讓球1仍從位置G由靜止?jié)L下，和球2碰撞．碰后兩球分別在記錄紙上留下各自的痕跡，重復(fù)10次．實(shí)驗(yàn)得到小球的落點(diǎn)的平均位置分別為M、N、P．

（1）在此實(shí)驗(yàn)中，球1的質(zhì)量為m1，球2的質(zhì)量為m2，需滿足m1______m2（選填“大于”、“小于”或“等于”）．

（2）被碰球2飛行的水平距離由圖中線段______表示．

（3）若實(shí)驗(yàn)結(jié)果滿足m1=______，就可以驗(yàn)證碰撞過程中動(dòng)量守恒．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)電子在電場中的A點(diǎn)具有80 eV的電勢能，當(dāng)它由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)克服靜電力做功30 eV，則（ ）

A．電子在B點(diǎn)時(shí)的電勢能是50 eV

B．由A點(diǎn)到B點(diǎn)電子的電勢能增加了30 eV

C．B點(diǎn)電勢比A點(diǎn)電勢高110 V

D．B點(diǎn)電勢比A點(diǎn)電勢低30V

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)欲將滿偏電Ig＝100μA，內(nèi)阻未知的電流表改裝成量程較大的電壓表，并對改裝表進(jìn)行校對。

（1）該同學(xué)采用“半偏法”利用如圖所示的電路測量電流表的內(nèi)阻（圖中電源的電動(dòng)勢為E＝6V）時(shí)，先閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)電位器R，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度_________，再閉合開關(guān)S2，保持R不變，調(diào)節(jié)電阻箱R'的阻值為200Ω時(shí)電流表指針指到滿刻度的一半，則該同學(xué)測出的電流表的內(nèi)阻為Rg＝_________Ω。

（2）若要將該電流表改裝成量程為1V的電壓表，需給它___________（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個(gè)阻值為R0＝___________的電阻。

（3）把改裝好的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表并聯(lián)在電路中進(jìn)行校對，由于（1）中對電流表內(nèi)阻測定存在系統(tǒng)誤差，若改裝好的電流表的測量值為V1，標(biāo)準(zhǔn)電流表的測量值為V2，則V1_______V2（選填“＞”、“＝”或“＜”）。

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