【題目】如圖所示，間距為L、足夠長的平行光滑導(dǎo)軌傾斜放置，傾角為，導(dǎo)軌上端連接有阻值為R定值電阻，自身電阻不計(jì)，導(dǎo)軌處在垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中。將質(zhì)量為m的金屬棒EF放在導(dǎo)軌上，并由靜止釋放。已知金屬棒沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)中始終與軌垂直并與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒接入電路的電阻也為R，向下運(yùn)動(dòng)的最大速度為v，重力加速度為g。求：

(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大��；

(2)若給金屬棒沿斜面向上大小為v的初速度，從開始到金屬棒運(yùn)動(dòng)的速度大小再次為v的過程中，通過金屬棒截面的電荷量為q，則此過程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱為多少；

(3)若在(2)問中金屬棒沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)的最大距離為d，則從開始到金屬棒的速度大小再次為v的過程中，金屬棒運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少。

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)當(dāng)金屬棒以最大速度向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中電動(dòng)勢

E=BLv

根據(jù)閉合電路歐姆定律

導(dǎo)體棒受力平衡

mgsinθ=BIL

解得

(2)從開始到金屬棒運(yùn)動(dòng)的速度大小再次為v的過程中，設(shè)金屬棒的初位置和末位置沿斜面方向的距離為x，則

根據(jù)閉合電路歐姆定律

解得

設(shè)金屬棒中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，根據(jù)能量守恒定律得

解得

(3)設(shè)金屬棒向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，根據(jù)動(dòng)量定理有

根據(jù)閉合電路歐姆定律

解得

金屬棒向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度為再次為v時(shí)，向下運(yùn)動(dòng)的距離為

根據(jù)動(dòng)量定理有

根據(jù)閉合電路歐姆定律

解得

因此運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間

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，在游樂場中，有一種大型游戲機(jī)械叫“跳樓機(jī)”。參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上，由電動(dòng)機(jī)將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面的高處，然后由靜止釋放。為研究方便，可以認(rèn)為座椅沿軌道做自由落體運(yùn)動(dòng)后，開始受到恒力制動(dòng)，做勻減速運(yùn)動(dòng)，且下落到離地面高處時(shí)速度剛好減小到零。然后再讓座椅以相當(dāng)緩慢的速度穩(wěn)穩(wěn)落下，將游客送回地面，取．求：

(1)座椅在勻減速階段的時(shí)間是多少？

(2)在勻減速階段，座椅對游客的作用力大小是游客自身重力的多少倍？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為θ，在斜桿下端固定有質(zhì)量為m的小球，下列關(guān)于桿對球的彈力F的判斷中，正確的是( )

A.小車靜止時(shí)，，方向沿桿向上

B.小車靜止時(shí)，，方向垂直于桿向上

C.小車向右以加速度a運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定有F＝

D.小車向左以加速度a運(yùn)動(dòng)時(shí)，F＝，方向斜向左上方

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示為t=0時(shí)刻一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播的波形圖，圖2為坐標(biāo)軸上x=0-5m范圍內(nèi)某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則下列說法正確的是（　�。�

A.這列波的波動(dòng)周期為4.8s

B.這列波傳播的波速為m/s

C.圖2對應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)平衡位置的坐標(biāo)為x=m

D.7.2s內(nèi)平衡位置在x=3.1m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為1.6m

E.t=2s時(shí)，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將甲乙兩小球先后以同樣的速度在距地面不同高度處豎直向上拋出，拋出時(shí)間間隔2s，它們運(yùn)動(dòng)的圖象分別如直線甲乙所示，則

A.s時(shí)，兩球的高度相差一定為40 m

B.s時(shí)，兩球相對于各自的拋出點(diǎn)的位移相等

C.甲球從拋出至到達(dá)最高點(diǎn)的時(shí)間間隔與乙球相等

D.兩球從拋出至落到地面所用的時(shí)間間隔相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一端固定于天花板上的一輕彈簧，下端懸掛了質(zhì)量均為m的A、B兩物體，平衡后剪斷A、B間細(xì)線，此后A將做簡諧運(yùn)動(dòng)。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，則下列說法中正確的是（　�。�

A.細(xì)線剪斷瞬間A的加速度為0

B.A運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)彈簧彈力為mg

C.A運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，A的加速度為g

D.A振動(dòng)的振幅為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，矩形線圈abcd固定于方向相反的兩個(gè)磁場中，所在平面垂直于磁感線，兩磁場的分界線恰好把線圈分成對稱的左右兩部分，兩磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。若規(guī)定垂直于紙面向內(nèi)的磁場方向?yàn)檎较�，線圈中感應(yīng)電流方向沿逆時(shí)針方向?yàn)檎较颍瑒t線圈感應(yīng)電流隨時(shí)間的變化圖象為（　　）

A.B.

C.D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2020年1月，武漢爆發(fā)新冠疫情，遼寧馳援疫區(qū)物資緊急運(yùn)往湖北。一輛運(yùn)送抗疫物資的貨車在一段平直公路上行駛，突然從前車掉下一片質(zhì)量為100g的橡膠墊飛落到貨車前擋風(fēng)玻璃上，駕駛室前擋風(fēng)玻璃可視為傾角的斜面，如圖所示，橡膠墊再往上運(yùn)動(dòng)就會影響司機(jī)的視線。當(dāng)汽車以km/h速度勻速行駛時(shí)，橡膠墊剛好要向上滑動(dòng)；司機(jī)為了讓橡膠墊下滑，立即以加速度a做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)貨車速度減到km/h時(shí)，橡膠墊剛好要向下滑動(dòng)。設(shè)行駛中橡膠墊受到的空氣阻力大小f=0.2v（v代表車速），方向始終與車運(yùn)動(dòng)方向相反，最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g=10m/s2，求：

(1)橡膠墊與車窗玻璃之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

(2)汽車做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小a。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】高空墜物現(xiàn)已成這一種新型城市公害，2020年3月某小區(qū)高空墜物又出事了，14月齡男寶寶被砸中后傷勢嚴(yán)重生命危險(xiǎn)。有網(wǎng)友描述一只30g的雞蛋從4樓拋下會把人頭頂砸出個(gè)腫包，如果是25樓拋下沖擊力足以致人死亡。因此有專家建議在高樓外墻上安裝如圖所示的防高空墜物網(wǎng)，安裝在二樓地板等高處�，F(xiàn)測試了一瓶500g的礦泉水從25樓窗口墜落，窗口離第25層樓地面0.4m，水瓶落到防墜物網(wǎng)上后被成功攔截，攔截時(shí)網(wǎng)最大下陷深度為30cm。已知該高樓1樓頂離地高度為3.65m，2樓及以上每樓高2.8m。重力加速度g=10m/s2，物體墜落時(shí)空氣阻力不計(jì)。

（1）如網(wǎng)友所說，一只雞蛋也從該高樓25樓窗口下落，在沒有安裝防高空墜物網(wǎng)的情況下落到地面速度達(dá)多大；

（2）將測試水瓶落到網(wǎng)上之后的運(yùn)動(dòng)視作勻減速運(yùn)動(dòng)，則其減速運(yùn)動(dòng)的加速度多大？并計(jì)算測試水瓶在這個(gè)過程中對網(wǎng)的平均作用力大小。

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