【題目】如圖所示，水平面上固定不計電阻的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ，間距L=0.5m。兩金屬棒ab、cd垂直導(dǎo)軌放置，與導(dǎo)軌接觸良好，兩棒的質(zhì)量均為m=0.1kg，cd棒電阻R=3Ω，ab棒電阻r=1Ω，兩棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為0.5，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=2.0T、方向豎直向下的勻強磁場中。棒ab在水平向右的恒力F作用下由靜止開始運動，當ab棒運動位移x=1m時達到最大速度，此時cd棒剛好開始運動，求：

(1)恒力F的大小；

(2)ab棒由靜止到最大速度的過程中通過ab棒的電荷量q；

(3)ab棒由靜止到最大速度的過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱Q。

【答案】(1)1N；(2)0.25C；(3)0.3J

【解析】

(1)棒ab達到最大速度時，所受合外力為0，所以對ab

對cd

解得

(2)電荷量為

解得

(3)棒ab達到最大速度時，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知

又

根據(jù)能量守恒定律

解得

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，足夠長且電阻忽略不計的兩平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角為α=30°絕緣斜面上，導(dǎo)軌間距為l=0.5m。沿導(dǎo)軌方向建立x軸，虛線EF與坐標原點O在一直線上，空間存在垂直導(dǎo)軌平面的磁場，磁感應(yīng)強度分布為（取磁感應(yīng)強度B垂直斜面向上為正）�，F(xiàn)有一質(zhì)量為kg，邊長均為l=0.5m的U形框cdef固定在導(dǎo)軌平面上，c點（f點）坐標為x=0。U形框由金屬棒de和兩絕緣棒cd和ef組成，棒de電阻為。另有一質(zhì)量為kg，長為l=0.5m，電阻為的金屬棒ab在離EF一定距離處獲得一沿斜面向下的沖量I后向下運動。已知金屬棒和U形框與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為。

（1）若金屬棒ab從某處釋放，且I=0.4N·s，求釋放瞬間金屬棒ab上感應(yīng)電流方向和電勢差；

（2）若金屬棒ab從某處釋放，同時U形框解除固定，為使金屬棒與U形框碰撞前U形框能保持靜止，求沖量I大小應(yīng)滿足的條件。

（3）若金屬棒ab在x=－0.32m處釋放，且I=0.4N·s，同時U形框解除固定，之后金屬棒ab運動到EF處與U形框發(fā)生完全非彈性碰撞，求金屬棒cd最終靜止的坐標。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用圖1所示的實驗裝置研究小車速度隨時間變化的規(guī)律。

主要實驗步驟如下：

a．安裝好實驗器材。接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿長木板運動，重復(fù)幾次。

b．選出一條點跡清晰的紙帶，找一個合適的點當作計時起點O（t=0），然后每隔相同的時間間隔T選取一個計數(shù)點，如圖2中A、B、C、D、E、F……所示。

c．通過測量、計算可以得到在打A、B、C、D、E……點時小車的速度，分別記作v1、v2、v3、v4、v5……。

d．以速度v為縱軸、時間t為橫軸建立直角坐標系，在坐標紙上描點，如圖3所示。

結(jié)合上述實驗步驟，請你完成下列任務(wù)：

（1）在下列儀器和器材中，還需要使用的有____________和___________（填選項前的字母）。

A．電壓合適的50 Hz交流電源

B．電壓可調(diào)的直流電源

C．刻度尺

D．秒表

E．天平（含砝碼）

（2）在圖3中已標出計數(shù)點A、B、D、E對應(yīng)的坐標點，請在該圖中標出計數(shù)點C對應(yīng)的坐標點，并畫出v–t圖象__________。

（3）觀察v–t圖象，可以判斷小車做勻變速直線運動，其依據(jù)是__________________。v–t圖象斜率的物理意義是______________________。

（4）描繪v–t圖象前，還不知道小車是否做勻變速直線運動。用平均速度表示各計數(shù)點的瞬時速度，從理論上講，對△t的要求是______（選填“越小越好”或“與大小無關(guān)”）；從實驗的角度看，選取的△x大小與速度測量的誤差______（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的平面直角坐標系，在第Ⅰ象限內(nèi)有平行于軸的勻強電場，方向沿軸正方向；在第Ⅳ象限的正三角形區(qū)域內(nèi)有勻強磁場，方向垂直于平面向里，正三角形邊長為，且邊與軸平行。一質(zhì)量為、電荷量為的粒子，從軸上的點，以大小為的速度沿軸正方向射入電場，通過電場后從軸上的點進入第Ⅳ象限，又經(jīng)過磁場從軸上的某點進入第Ⅲ象限，且速度與軸負方向成45°角，不計粒子所受的重力。求：

(1)電場強度的大��；

(2)粒子到達點時速度的大小和方向；

(3)區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度的最小值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線a、b、c是電場中的三個等勢面，實線為一個帶負電的質(zhì)點僅在電場力作用下的運動軌跡，P、Q是軌跡上的兩點。下列說法正確的是（　�。�

A.質(zhì)點在Q點時的電勢能比P點時小

B.質(zhì)點在Q點時的加速度方向與等勢面a垂直

C.三個等勢面中等勢面a的電勢最低

D.質(zhì)點在Q點時的加速度比P點時大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖甲所示，其中為固定橡皮筋的圖釘，為橡皮筋與細繩的結(jié)點和為細繩.圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖.

(1)圖乙中的與兩力中，方向一定沿方向的是__________.

(2)某同學(xué)用兩個彈簧秤將結(jié)點拉至某位置，此時該同學(xué)記錄下了結(jié)點O的位置及兩彈簧秤對應(yīng)的讀數(shù)，他還應(yīng)該記錄下_______________________。

(3)在實驗中，如果只將細繩換成橡皮筋，其他步驟沒有改變，那么實驗結(jié)果是否會發(fā)生變化?

答:__________(填“變”或“不變”).

(4)本實驗采用的科學(xué)方法是____________。

A.理想實驗法

B.等效替代法

C.控制變量法

D.建立物理模型法

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，條形磁鐵靜止在水平桌面上，閉合鋁環(huán)從條形磁鐵的正上方附近由靜止豎直下落至桌面．則在下落過程中（ ）

A．鋁環(huán)中產(chǎn)生方向不變的感應(yīng)電流

B．磁鐵對桌面的壓力始終大于其自身的重力

C．鋁環(huán)所受安培力的方向先向上后向下

D．鋁環(huán)的加速度小于或等于g

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，空間中存在著水平向右的勻強電場，電場強度大小為，同時存在著水平方向的勻強磁場，其方向與電場方向垂直，磁感應(yīng)強度大小B=0.5 T。有一帶正電的小球，質(zhì)量m=1×10–6 kg，電荷量q=2×10–6 C，正以速度v在圖示的豎直面內(nèi)做勻速直線運動，當經(jīng)過P點時撤掉磁場（不考慮磁場消失引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象），取g=10 m/s2。求：

（1）小球做勻速直線運動的速度v的大小和方向；

（2）從撤掉磁場到小球再次穿過P點所在的這條電場線經(jīng)歷的時間t。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩足夠長的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角，導(dǎo)軌電阻不計，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上。長為的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為、電阻為。兩金屬導(dǎo)軌的上端連接一個燈泡，燈泡的電阻，重力加速度為g。現(xiàn)閉合開關(guān)S，給金屬棒施加一個方向垂直于桿且平行于導(dǎo)軌平面向上的、大小為的恒力，使金屬棒由靜止開始運動，當金屬棒達到最大速度時，燈泡恰能達到它的額定功率。求：

（1）金屬棒能達到的最大速度vm；

（2）燈泡的額定功率PL；

（3）若金屬棒上滑距離為L時速度恰達到最大，求金屬棒由靜止開始上滑4L的過程中，金屬棒上產(chǎn)生的電熱Qr。

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