【題目】如圖所示，MN和PQ為水平放置的足夠長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L，其左端連接一個(gè)阻值為R的電阻，垂直導(dǎo)軌平面有一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好。若金屬棒以向右的初速度υ0進(jìn)入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到右邊界（圖中虛線位置）時(shí)速度恰好為零。導(dǎo)軌電阻不計(jì)，求：

(1)金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力大�。�

(2)金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；

(3)金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中在導(dǎo)軌上通過(guò)位移的大小。

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

根據(jù)法拉第定律求出金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)歐姆定律求出金屬棒的電流，根據(jù)安培力公式求出金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力大小；由能量守恒，得電路中產(chǎn)生的總熱量求出電路中產(chǎn)生的總熱量，然后求出定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；根據(jù)動(dòng)量定理求出金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中在導(dǎo)軌上通過(guò)位移的大小；

解：(1)金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLυ0

此時(shí)的電流

金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力F

(2)由能量守恒，得電路中產(chǎn)生的總熱量

故定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

(3)Δt時(shí)間內(nèi)安培力對(duì)金屬棒的沖量大小

上式對(duì)任意微小間隔Δt都成立，累計(jì)相加后，得整個(gè)過(guò)程中安培力的沖量

由動(dòng)量定量，得

故

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，傾角為θ、質(zhì)量為M的斜面體靜止在光滑水平面上。現(xiàn)有質(zhì)量為m的物塊，以初速度v0從斜面上某處沿斜面減速下滑。已知物塊與斜面體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則在此過(guò)程中

A. 斜面體向右運(yùn)動(dòng)

B. 斜面體對(duì)物塊做負(fù)功

C. 地面給斜面體的支持力等于(m+M)g

D. 物塊和斜面體構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，有一粗細(xì)均勻的T形玻璃管，上端、右端開(kāi)口，下端封閉。玻璃管內(nèi)用如圖所示的水銀柱在豎直管內(nèi)封閉有長(zhǎng)度= 30cm的理想氣體，豎直管內(nèi)的水銀柱長(zhǎng)= 24 cm，水平管內(nèi)的水銀柱足夠長(zhǎng)，右端用活塞封閉。已知外界大氣壓強(qiáng)= 76 cmHg，保持環(huán)境溫度恒為= 300 K，現(xiàn)用外力緩慢向左推活塞，使下端氣柱長(zhǎng)變?yōu)?/span> = 25 cm,求：

(i)使氣柱長(zhǎng)度從30 cm變?yōu)?/span>25 cm的過(guò)程中，活塞移動(dòng)的距離為多大；

(ii)若活塞左移后保持固定，對(duì)玻璃管緩慢加熱，使下端氣柱長(zhǎng)又變回，求此時(shí)封閉氣體的溫度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，有一個(gè)光滑軌道，其水平部分MN段和圓形部分NPQ平滑連接，圓形軌道的半徑R=0.5m；質(zhì)量為m1=5kg的A球以v0=6m/s的速度沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，與靜止在水平軌道上質(zhì)量為m2=4kg的B球發(fā)生碰撞，兩小球碰撞過(guò)程相互作用的時(shí)為t0=0.02s，碰撞后B小球恰好越過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)。兩球可視為質(zhì)點(diǎn)，g=10m/s2。求：

(1)碰撞后A小球的速度大小。

(2)碰撞過(guò)程兩小球間的平均作用力大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平桌面上放置一斜面體P，斜面傾角為θ，質(zhì)量分別為m和M的兩長(zhǎng)方體物塊a和b靜止在斜面體P上，下落說(shuō)法正確的是

A. a對(duì)b的作用力大小為mg

B. a對(duì)P的壓力為mgcosθ

C. b受到的總摩擦力為（M+m）gsinθ

D. 地面受到向左的摩擦力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，距小滑輪O正下方l處的B點(diǎn)用絕緣底座固定一帶電荷量為＋q的小球1，絕緣輕質(zhì)彈性繩一端懸掛在光滑的定滑輪O正上方處的D點(diǎn)，另一端與質(zhì)量為m的帶電小球2連接，發(fā)現(xiàn)小球2恰好在A位置平衡，已知OA長(zhǎng)為l，與豎直方向的夾角為60°．由于彈性繩的絕緣效果不是很好，小球2緩慢漏電，一段時(shí)間后，當(dāng)滑輪下方的彈性繩與豎直方向夾角為30°時(shí)，小球2恰好在AB連線上的C位置．已知靜電力常量為k，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是

A. 小球2帶負(fù)電

B. 小球2在C位置時(shí)所帶電荷量為

C. 小球2在A位置時(shí)所帶電荷量為

D. 彈性繩原長(zhǎng)為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某興趣小組為測(cè)一遙控電動(dòng)小車(chē)的額定功率，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

①用天平測(cè)出電動(dòng)小車(chē)的質(zhì)量為0.8kg；

②將電動(dòng)小車(chē)、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器按如圖甲所示安裝；

③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（其打點(diǎn)周期為0.02s）；

④使電動(dòng)小車(chē)以額定功率加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度一段時(shí)間后關(guān)閉小車(chē)電源，帶小車(chē)靜止時(shí)再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源。上述過(guò)程中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打的部分點(diǎn)跡如圖乙所示。

請(qǐng)你分析數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題（設(shè)整個(gè)過(guò)程中小車(chē)所受阻力恒定，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；

（1）該電動(dòng)小車(chē)的最大速度為___________m/s；

（2）該電動(dòng)小車(chē)所受阻力為_________N.

（3）該電動(dòng)小車(chē)的額定功率為_____-W。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一端封閉、粗細(xì)均勻的U形玻璃管開(kāi)口向上豎直放置，管內(nèi)用水銀將一段氣體封閉在管中當(dāng)溫度為280K時(shí)，被封閉的氣柱長(zhǎng)L=25cm，兩邊水銀柱高度差h=5cm，大氣壓強(qiáng)p0=75cmHg。

①為使左端水銀面下降h1=5cm，封閉氣體溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌伲?/span>

②封閉氣體的溫度保持①問(wèn)中的值不變，為使兩液面相平，需從底端放出的水銀柱長(zhǎng)度為多少。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】把質(zhì)量為0.2kg的小球放在豎直的彈簧上，彈簧下端固定在水平地面上，把球向下按至A位置，如圖甲所示。迅速松手后，彈簧把球彈起，球升至最高位置C(圖丙)，途中經(jīng)過(guò)位置B時(shí)彈簧正好處于自由狀態(tài)(圖乙)。已知B、A的高度差為0.1m，C、B的高度差為0.2m，彈簧的質(zhì)量和空氣阻力均可忽略，取地面為零勢(shì)能面，g=10m/s2。則下列說(shuō)法正確的是

A. 小球到達(dá)B位置時(shí)，小球機(jī)械能最大

B. 小球到達(dá)B位置時(shí)，速度達(dá)到最大值2m／s

C. 小球在A位置時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能等于在C位置的重力勢(shì)能

D. 若將彈簧上端與小球焊接在一起，小球?qū)⒉荒艿竭_(dá)BC的中點(diǎn)

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