【題目】豎直放置的光滑形導軌寬，電阻不計，置于很大的磁感應強度是的勻強磁場中，磁場垂直于導軌平面向量，如圖所示．質(zhì)量為，電阻為的金屬桿無初速度釋放后，緊貼光滑導軌下滑（始終能處于水平位置）．（取）問：

(1) 在下落過程中能達到的最大速度多大？

(2)當通過的電量達到時， 下落了多大高度？

(3)若在下落中達到最大速度時，通過的電量正好為，則該過程中產(chǎn)生了多少熱量？

【答案】（1） （2） （3）

【解析】試題分析：PQ在下落中受到安培力和重力,安培力與速度有關，方向向上且逐漸增大,故當安培力等于重力時PQ速度最大，由此可得的最大速度；應用二級結論，可以直接得到通過PQ的電量達0.2C，可得PQ下落高度；PQ下落過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和電熱，故由能量守恒可得PQ下落過程產(chǎn)生的熱量。

（1）導體棒受到的安培力為：

感應電動勢為：

感應電流為：

安培力等于重力時導體棒的速度最大，即:

聯(lián)立以上可得：

（2）通過的電量為： ，

代入數(shù)據(jù)解得：

（3）由能量守恒定律，產(chǎn)生的熱量為： ．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“反向蹦極”是一種比蹦極更刺激的運動．如圖甲所示，將一彈性繩拉長后固定在人的身上，并且通過外力作用于人上，使人能夠停留在地面．撤去外力后，運動者像火箭一樣被“發(fā)射”出去，沖向高空．

為了研究此反向蹦極的過程，將一力傳感器連接在彈性繩和人之間，并且將人視為質(zhì)點，人的運動沿豎直方向，彈性繩和傳感器的質(zhì)量、空氣的阻力均可忽略．在某次反向蹦極中，人從起始位置點上升，能到達的最高位置為點，如圖乙所示．已知人和配帶裝置的總質(zhì)量，彈性繩只在被拉伸時存在彈力，若其彈力大小，其中為彈性繩的形變量， ，整個過程中彈性繩的形變始終在彈性限度內(nèi)．取重力加速度．

（）當人還停留在地面上時，力傳感器的示數(shù)，求此時彈性繩的形變量．

（）取位置為研究起點，上升到位置點時彈性繩恰好恢復原長．請在圖中定性畫出人從點到點上升過程中繩的彈力隨人離開地面的高度變化的圖線．

（）請你借助圖象計算最高點與起始點間的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】閉合矩形導線框abcd固定在勻強磁場中，磁場的方向與導線框所在平面垂直，磁感應強度B隨時間t變化的規(guī)律如右圖所示。規(guī)定垂直紙面向外為磁場的正方向，線框中順時針電流的方向為感應電流的正方向，水平向右為安培力的正方向。關于線框中的感應電流i與ad邊所受的安培力F隨時間t變化的圖像，下列選項正確的是

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，帶負電的小球用絕緣絲線懸掛于0點并在勻強磁場中擺動，當小球每次通過最低點A時

A. 擺球的動能不相同

B. 擺球受到的磁場力相同

C. 擺球受到的絲線的拉力相同

D. 向右擺動通過A點時懸線的拉力大于向左擺動通過A點時懸線的拉力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，M、N是直角坐標系xOy坐標軸上的兩點，其坐標分別為M(0，L)和N(2L，0)。一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的帶電粒子，從M點以一定的初速度沿x軸正方向進入第一象限。若第一象限內(nèi)只存在沿y軸負方向的勻強電場，當電場強度大小為E時，粒子恰好通過N點；若第一象限內(nèi)只存在垂直xOy平面向外的勻強磁場，粒子也會通過N點。不計粒子的重力，求：

(1)帶電粒子初速度的大��；

(2)磁感應強度的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑的水平地面上有一個質(zhì)量為2m的工件，工件上表面中AB段為光滑的1/4圓弧，B端與水平面相切，BC段為長L的光滑水平面，CD段為長3L的粗糙水平面。現(xiàn)有兩個質(zhì)量均為m的相同滑塊1和2，它們之間的碰撞是彈性的。將滑塊1和2分別置于工件的A點和B點且處于同一豎直平面內(nèi)。同時由靜止釋放A、B和工件。已知兩個滑塊相碰時滑塊2剛好進入CD段，最終滑塊2剛好到達D點。

(1)求AB段圓弧半徑R；

(2)求滑塊1、2發(fā)生彈性碰撞后瞬間的速度大��；

(3)求滑塊與工件CD段的滑動摩擦系數(shù)μ。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是用來驗證動量守恒的實驗裝置，彈性球1用細線懸掛于O點，O點下方桌子的邊緣有一豎直立柱。實驗時，調(diào)節(jié)懸點，使彈性球1靜止時恰與立柱上的球2 右端接觸且兩球等高。將球1拉到A點，并使之靜止，同時把球2放在立柱上。釋放球1，當它擺到懸點正下方時與球2發(fā)生對心碰撞，碰后球1向左最遠可擺到B點，球2落到水平地面上的C點。測出有關數(shù)據(jù)即可驗證1、2兩球碰撞時動量守恒�，F(xiàn)已測出A點離水平桌面距離為a，B點離水平桌面的距離為b，立柱高h， C點與桌子邊沿間的水平距離為c。此外：

（1）還需要測量的量是______和__________。

（2）根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，該實驗中動量守恒的表達式為________。（忽略小球的大小）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在x>0、y>0的空間中有恒定的勻強磁場，磁感應強度的方向垂直于xOy平面向里，大小為B。現(xiàn)有一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，從在x軸上的某點P沿著與x軸成30°角的方向射入磁場。不計重力，則下列說法正確的是

A. 粒子在磁場中運動所經(jīng)歷的時間可能為

B. 粒子在磁場中運動所經(jīng)歷的時間可能為

C. 粒子在磁場中運動所經(jīng)歷的時間可能為

D. 粒子一定不能通過坐標原點

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一匝數(shù)為n，邊長為L，質(zhì)量為m，電阻為R的正方形導體線框bcd，與一質(zhì)量為3m的物塊通過輕質(zhì)細線跨過兩定滑輪相連．在導體線框上方某一高處有一寬度為L的上、下邊界水平的勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向里．現(xiàn)將物塊由靜止釋放，當d邊從磁場下邊緣進入磁場時，線框恰好做勻速直線運動，不計—切摩擦．重力加速度為g．則( )

A. 線框d邊進入磁場之前線框加速度=2g

B. 從線框全部進入磁場到完全離開磁場的過程中，通過線框的電荷量

C. 整個運動過程線框產(chǎn)生的焦耳熱為Q=4mgL

D. 線框進入磁場時的速度大小

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