6．如圖甲所示．寬L=0.5m、傾角θ=37°的兩個相互平行的長金屬導(dǎo)軌．上端c、d間接有R=0.5Ω的電阻．在導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面向上的磁場．磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖乙所示規(guī)律變化．一質(zhì)量m=0.1kg的金屬桿ab垂直軌道放置．距離上端電阻x=1.2m．t=0時ab由靜止釋放．最終以v=0.6m/s速度沿粗糙軌道向下勻速運動．除R外其余電阻均不計，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力．sin37°=0.6．cos37°=.8．取g=10m/s2．
（1）求ab勻速運動時R中的電流大小及方向；
（2）t＞0.5s的某個時刻ab下滑速度為0.1m/s．求此時加速度的大��；
（3）通過推理說明ab何時開始運動．

分析 （1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求感應(yīng)電動勢，由歐姆定律求電阻R中的電流，根據(jù)右手定則判斷R中的電流方向；
（2）導(dǎo)體棒最終以v=0.6m/s的速度勻速運動，根據(jù)受力平衡求出摩擦力，t＞0.5s的某個時刻ab下滑速度為0.1m/s，由牛頓第二定律求出加速度．

解答 解：（1）ab向下勻速運動時，根據(jù)右手定則，知ab中感應(yīng)電流方向由b→a，則流過R的電流方向d→c．
勻速運動時感應(yīng)電動勢為：E=BLv=1×0.5×0.6=0.3V
R中的電流大小為：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{0.3}{0.5}$A=0.6A
（2）ab棒以v=0.6m/s的速度勻速運動時，根據(jù)受力平衡有：
  mgsin37°=BIL+f…①
代入解得：f=0.3N
t＞0.5s的某個時刻ab下滑速度為 v′=0.1m/s，根據(jù)牛頓第二定律，有：
   mgsin37°-$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v′}{R}$-f=ma…②
代入數(shù)據(jù)解得：a=2.5m/s2．
答：（1）ab勻速運動時R中的電流大小0.6A，方向d→c；
（2）t＞0.5s的某個時刻ab下滑速度為0.1m/s．此時加速度的大小是2.5m/s2．

點評 解答本題的關(guān)鍵要能判斷出棒ab的運動情況，再運用電路知識、電磁感應(yīng)和力學(xué)知識，分析求解．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

8．高速公路上，為防止汽車連續(xù)下坡或轉(zhuǎn)彎時剎車失靈發(fā)生事故，道路旁常建有    斜向上的“緩沖坡”．如圖所示，一質(zhì)量為m的貨車沖上緩沖坡做勻減速直線運動，已知其初速度為v0，經(jīng)過時間t速度減為零．求貨車的
（1）加速度大小a；
（2）最大上行距離L．
（3）貨車沖上緩坡一半距離時速度是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

9．如圖所示．在傾角為θ的斜面上，質(zhì)量為m的物體在水平力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)．
（1）斜面對物塊的正壓力（提示分離法）；
（2）地面對斜面的摩擦力（提示整體法）．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

14．如圖甲所示，閉合線圈固定在小車上，總質(zhì)量為1kg，線圈電阻R=0.1Ω．它們在光滑水平面上以10m/s的速度進(jìn)入與線圈平面垂直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平有界勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里．已知小車運動的速度v隨車的位移x變化的v-x圖象如圖乙所示．則（　�。�
A．線圈的長度L=10cm
B．磁感應(yīng)強(qiáng)度B=20T
C．線圈進(jìn)入磁場過程中做勻減速運動，加速度大小為0.4m/s2
D．線圈通過磁場過程中產(chǎn)生的熱量為48J

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．如圖所示，一內(nèi)壁截面為橢圓形的容器，其質(zhì)量為M=3kg，置于光滑水平面上，O為橢圓的中心，M、N為橢圓的兩個焦點，且MN=2$\sqrt{3}$cm．橢圓面上的P點在左焦點M的正下方且相距2cm，將一質(zhì)量為m=1kg、可看作質(zhì)點的物塊放于P點，并用大小恒為F=16$\sqrt{3}$N的水平拉力向右拉容器，物塊保持在P點與容器相對靜止，取g=10m/s2，則物塊受到的容器壁的彈力FN和摩擦力Ff大小分別是（　�。ㄌ崾荆骸螹PN的平分線垂直于橢圓在P點的切線．）
A．FN=6$\sqrt{3}$N、Ff=2NB．FN=7$\sqrt{3}$N、Ff=1NC．FN=8$\sqrt{3}$N、Ff=0ND．FN=5$\sqrt{3}$N、Ff=5N

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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(qiáng)磁場（圖中沒畫出），PQ上方是電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)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(qiáng)電場中的A點釋放，從O點垂直于AB進(jìn)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(jìn)入磁場的粒子不從圓弧邊界離開磁場，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值；
（3）若磁感應(yīng)強(qiáng)度B′=$\frac{4\sqrt{2mqER}}{qR}$，求帶電粒子從靜止開始運動到達(dá)圓弧邊界的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

18．如圖所示，平行長直導(dǎo)軌MN、PQ水平放置，兩導(dǎo)軌間距L=0.5m，導(dǎo)軌左端M、P間接有一阻值R=0.2Ω的定值電阻，導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m=0.1kg，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放在距離左端為d=1.0m處，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，電阻均忽略不計，整個裝置處在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場中．t=0時磁場方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，此后磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化如圖乙所示．t=1.0 s時刻導(dǎo)體棒受到的安培力大小為0.05N，不計感應(yīng)電流磁場的影響．導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10m/s2．求：
（1）B0；
（2）2s內(nèi)通過導(dǎo)體棒截面的電量．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．如圖，兩個質(zhì)量均為m的小木塊a和b（可視為質(zhì)點）放在水平圓盤的同一條直徑上，a與轉(zhuǎn)軸OO′距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l．它們用輕繩相連，繩伸直但無張力，設(shè)木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g．若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，直到a、b開始滑動的過程中．下列說法正確的是（　�。�
A．b受的靜摩擦力的方向可能沿半徑向外
B．a、b受的靜摩擦力的大小之比一定為1：2
C．當(dāng)角速度ω=$\sqrt{\frac{kg}{2l}}$時，繩子開始出現(xiàn)拉力
D．當(dāng)角速度ω=$\sqrt{\frac{2kg}{3l}}$時，a、b開始滑動

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

16．如圖（1）所示，兩足夠長平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為0.8m，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為α，導(dǎo)軌電阻不計．有一個勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面斜向上，長為1m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌電接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為0.1kg、與導(dǎo)軌接觸端間電阻為1Ω．兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右端電路，電路中R2為一電阻箱．已知燈泡的電阻RL=4Ω，定值電阻R1=2Ω，調(diào)節(jié)電阻箱使R2=12Ω，重力加速度g=10m/s2．將電鍵S打開，金屬棒由靜止釋放，1s后閉合電鍵，如圖（2）所示為金屬棒的速度隨時間變化的圖象．求：
（1）斜面傾角α及磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；
（2）若金屬棒下滑距離為60m時速度恰達(dá)到最大，求金屬棒由靜止開始下滑100m的過程中，整個電路產(chǎn)生的電熱；
（3）改變電阻箱R2的值，當(dāng)R2為何值時，金屬棒勻速下滑時R2消耗的功率最大；消耗的最大功率為多少？

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