如圖所示，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計(jì)，在M和P之間接有阻值為R="3.0Ω" 的定值電阻，導(dǎo)體棒ab長(zhǎng)l=0.5m，質(zhì)量m=1kg，其電阻為r=1.0Ω，與導(dǎo)軌接觸良好.整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T.現(xiàn)使ab 以v0="10m/s" 的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng).

（1）使a、ｂ棒向右勻速的拉力F為多少？
（2）若撤掉拉力F，當(dāng)導(dǎo)體棒速度v＝5m/s 時(shí)，試求導(dǎo)體棒的加速度大小為多少？
（3）試求從撤掉拉力F后，直至導(dǎo)體棒ab停止的過(guò)程中，在電阻R上消耗的焦耳熱。

（1）；（2）；（3）37.5J

解析試題分析: （1）以桿為研究對(duì)象，受力分析如圖所示：

，解得：
（2）由牛頓第二定律得：

又：
解得：
（3）根據(jù)功能原理知，導(dǎo)體棒動(dòng)能的減少轉(zhuǎn)化為全電路電阻消耗的電能，即：

據(jù)回路電阻上能量消耗的關(guān)系可以得出在電阻R上消耗的焦耳熱
QR=37.5J
考點(diǎn)： 導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．

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：單選題

在光滑的水平面內(nèi)有一沿x軸的靜電場(chǎng)，其電勢(shì)φ隨x坐標(biāo)值的變化圖線如圖所示。一質(zhì)量為m，帶電量為q的帶正電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從O點(diǎn)以初速度v0沿x軸正向移動(dòng)。下列敘述正確的是（     ）

A．若小球能運(yùn)動(dòng)到x1處，則該過(guò)程小球所受電場(chǎng)力逐漸增大
B．帶電小球從x1運(yùn)動(dòng)到x3的過(guò)程中，電勢(shì)能先減小后增大
C．若該小球能運(yùn)動(dòng)到x4處，則初速度v0至少為
D．若v0為，帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

如圖所示，帶箭頭的線表示某一電場(chǎng)的電場(chǎng)線．在電場(chǎng)力作用下，一帶電粒子(不計(jì)重力)經(jīng)A點(diǎn)飛向B點(diǎn)，徑跡如圖中虛線所示，試判斷：

(1)粒子帶________電；
(2)粒子在________點(diǎn)加速度大；
(3)粒子在________點(diǎn)動(dòng)能大；
(4)A、B兩點(diǎn)相比，________點(diǎn)電勢(shì)高．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，傾角為θ＝30°、足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L1＝0.4m，B1＝5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上。一質(zhì)量m＝1.6kg的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，其電阻r＝1Ω。金屬導(dǎo)軌上端連接右側(cè)電路，R1＝1Ω，R2＝1.5Ω。R2兩端通過(guò)細(xì)導(dǎo)線連接質(zhì)量M＝0.6kg的正方形金屬框cdef，每根細(xì)導(dǎo)線能承受的最大拉力Fm=3.6N，正方形邊長(zhǎng)L2＝0.2 m，每條邊電阻r0=1Ω，金屬框處在一方向垂直紙面向里、B2＝3T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中�，F(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，不計(jì)其他電阻及滑輪摩擦，取g=10m/s2。求：

（1）電鍵S斷開時(shí)棒ab下滑過(guò)程中的最大速度vm；
（2）電鍵S閉合，細(xì)導(dǎo)線剛好被拉斷時(shí)棒ab的速度v；
（3）若電鍵S閉合后，從棒ab釋放到細(xì)導(dǎo)線被拉斷的過(guò)程中棒ab上產(chǎn)生的電熱Q=2J，此過(guò)程中棒ab下滑的高度h。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

兩物塊A、B用輕彈簧相連，質(zhì)量均為m="2" kg，初始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，A、B兩物塊都以v＝6 m／s的速度在光滑的水平地面上運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量M="4" kg的物塊C靜止在前方，如圖所示。B與C碰撞后二者會(huì)粘在一起運(yùn)動(dòng)。求在以后的運(yùn)動(dòng)中：

（1）當(dāng)彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)，物塊A的速度v1為多大?
（2）系統(tǒng)中彈性勢(shì)能的最大值EP是多少?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，豎直放置的輕彈簧，一端固定于地面，另一端與質(zhì)量為3kg的物體B固定在一起，質(zhì)量為1kg的物體A置于B的正上方5cm處?kù)o止�，F(xiàn)讓A自由下落（不計(jì)空氣阻力），和B發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰撞后粘在一起。已知碰后經(jīng)0.2s下降了5cm 至最低點(diǎn)，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)（g取10 m/s2）求：
①?gòu)呐龊蟮阶畹忘c(diǎn)的過(guò)程中彈性勢(shì)能的增加量；
②從碰后至返回到碰撞點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧對(duì)物體B沖量的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，一質(zhì)量m1=0．45kg的平頂小車靜止在光滑的水平軌道上。車頂右端放一質(zhì)量m2 =0．4 kg的小物體，小物體可視為質(zhì)點(diǎn)�，F(xiàn)有一質(zhì)量m0 =0．05 kg的子彈以水平速度v0 ="100" m/s射中小車左端，并留在車中，已知子彈與車相互作用時(shí)間極短，小物體與車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0．5，最終小物體以5 m/s的速度離開小車。g取10 m／s2。求：

①子彈從射入小車到相對(duì)小車靜止的過(guò)程中對(duì)小車的沖量大小。
②小車的長(zhǎng)度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（6分）在真空中的O點(diǎn)放一點(diǎn)電荷Q＝1.0×10-9C，直線MN過(guò)O點(diǎn)，OM＝30cm，M點(diǎn)放有一點(diǎn)電荷q=-2×10-10C,如圖所示，求：

（1）M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大��；
（2）若M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)高15V，則電荷q從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電勢(shì)能變化了多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(9分)如圖所示，三塊平行薄金屬板a、b、c等間距豎直放置，板間距離為d，b板中央有一小孔，a、c板與大地相連，b板電勢(shì)為o (o >O)。一電子以b板所在位置為中心在水平方向做周期性的運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能與電勢(shì)能之和為—A(O<A<o)。已知電子的質(zhì)量為m、帶電荷量為e。求運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電子離b板的最大距離。

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