【題目】如圖，兩根相距l＝0.4m、電阻不計的光滑金屬導(dǎo)軌在同一水平面內(nèi)平行放置，兩導(dǎo)軌左端與阻值R＝0.15Ω的電阻相連，導(dǎo)軌x＞0的一側(cè)存在沿+x方向均勻增大的穩(wěn)恒磁場，其方向與導(dǎo)軌平面垂直（即豎直向下）。磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5+0.5x（T）。一根質(zhì)量m＝0.1kg、電阻r＝0.05Ω的金屬棒置于導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，棒在外力作用下從x＝0處以初速度v0＝2m/s沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動，運(yùn)動過程中電阻上消耗的功率不變，金屬棒（　　）

A. 在x＝3m處的速度為0.5m/s

B. 在x＝3m處的速度為1m/s

C. 從x＝0運(yùn)動到x＝3m經(jīng)歷的時間為

D. 從x＝0運(yùn)動到x＝3m過程中外力做功的大小約為2.8J

【答案】AC

【解析】

運(yùn)動過程中電阻上消耗的功率不變，回路中電流不變，金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不變。在x＝0時，B0＝0.5T，金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為 E＝B0Lv0＝0.4V；在x＝3m處，磁感應(yīng)強(qiáng)度為：B2＝B0+kx2＝0.5+0.5×3＝2T。根據(jù)公式E＝B2Lv2解得：v2＝0.5m/s，故A正確，B錯誤；電路中電流恒為為 I＝＝2A；金屬棒從x＝0開始運(yùn)動時的安培力為：F0＝B0IL＝0.5×2×0.4N＝0.4N。到x＝3m時的安培力為：FA＝B2IL＝2×2×0.4N＝1.6N。過程中克服安培力做功的大小為：W＝（ F0+FA）x，解得：W＝3J，從能量轉(zhuǎn)化的角度來看則拉力做的功轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體棒動能的增量和克服安培力做功，因此拉力做功大于3J；克服安培力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，有：W＝Q＝I2（R+r）t，解得：，故C正確；D錯誤；故選AC。

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，甲是回旋加速器的原理圖，乙是研究自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路圖，丙是歐姆表的內(nèi)部電路圖，丁圖是動圈式話筒的原理圖，下列說法正確的是（ ）

A. 甲圖是加速帶電粒子的裝置，其加速電壓越大，帶電粒子最后獲得的速度越大

B. 乙圖電路開關(guān)斷開瞬間，燈泡A一定會突然閃亮一下

C. 丙圖在測量電阻前，需兩表筆短接，調(diào)節(jié)R1使指針指向0

D. 丁圖利用了電磁感應(yīng)的原理，聲波使膜片振動，從而帶動音圈產(chǎn)生感應(yīng)電流

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及電鍵如圖連接．下列說法中正確的是（ ）

A. 電鍵閉合后，線圈A插入或拔出都會引起電流計指針偏轉(zhuǎn)

B. 線圈A插入線圈B中后，電鍵閉合和斷開的瞬間，電流計指針均不會偏轉(zhuǎn)

C. 電鍵閉合后，滑動變阻器的滑片P勻速滑動，電流計指針靜止在中央零刻度

D. 電鍵閉合后，只有滑動變阻器的滑片P加速滑動，電流計指針才能偏轉(zhuǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平傳送帶兩端點(diǎn)A、B間的距離為L，傳送帶開始時處于靜止?fàn)顟B(tài)．把一個小物體放到右端的A點(diǎn)，某人用恒定的水平力F使小物體以速度v1勻速滑到左端的B點(diǎn)，拉力F所做的功為W1、功率為P1，這一過程物體和傳送帶之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為Q1．隨后讓傳送帶以v2的速度逆時針勻速運(yùn)動，此人仍然用相同的恒定的水平力F拉物體，使它以相對傳送帶為v1的速度勻速從A滑行到B，這一過程中，拉力F所做的功為W2、功率為P2，物體和傳送帶之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為Q2．下列關(guān)系中正確的是

A. W1＝W2，P1<P2，Q1＝Q2B. W1＝W2，P1<P2，Q1>Q2

C. W1>W2，P1＝P2，Q1>Q2D. W1>W2，P1＝P2，Q1＝Q2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究小球作圓周運(yùn)動所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系，轉(zhuǎn)動手柄使長槽和短槽分別隨變速輪塔勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動。橫臂的擋板對球的壓力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值。某次實(shí)驗(yàn)圖片如下，請回答相關(guān)問題：

(1)在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系時我們主要用到了物理學(xué)中的______方法；

A.理想實(shí)驗(yàn)法 B.等效替代法 C.控制變量法 D.演繹法

(2)圖中是在研究向心力的大小，與_________的關(guān)系。

A.質(zhì)量m B.角速度ω C.半徑r

(3)若圖中標(biāo)尺上紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值為1:9，運(yùn)用圓周運(yùn)動知識可以判斷與皮帶連接的變速輪塔對應(yīng)的半徑之比為___________

A.1：9 B.3：1 C.l：3 D.1：1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)中：

(1)入射小球m1＝15g，原靜止的被碰小球m2＝10g，由實(shí)驗(yàn)測得它們在碰撞前后的x－t圖象如圖，可知入射小球碰撞后的m1v′1是_____ kg·m/s，入射小球碰撞前的m1v1是_____ kg·m/s，被碰撞后的m2v′2是_____kg·m/s。由此得出結(jié)論_______________________。

(2)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，本實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)必須要求的條件是_______；

A.斜槽軌道必須是光滑的

B.斜槽軌道末端點(diǎn)的切線是水平的

C.入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速釋放

D.入射球與被碰球滿足ma>mb，ra＝rb

(3)圖中M、P、N分別為入射球與被碰球?qū)?yīng)的落點(diǎn)的平均位置，則實(shí)驗(yàn)中要驗(yàn)證的關(guān)系是______；

A．ma·ON＝ma·OP＋mb·OM B．ma·OP＝ma·ON＋mb·OM

C．ma·OP＝ma·OM＋mb·ON D．ma·OM＝ma·OP＋mb·ON

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（18分）如圖所示，質(zhì)量，電阻，長度的導(dǎo)體棒橫放在U型金屬框架上。框架質(zhì)量，放在絕緣水平面上，與水平面間的動摩擦因數(shù)，相距0.4m的、相互平行，電阻不計且足夠長。電阻的垂直于。整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度。垂直于施加的水平恒力，從靜止開始無摩擦地運(yùn)動，始終與、保持良好接觸。當(dāng)運(yùn)動到某處時，框架開始運(yùn)動。設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2。

（1）求框架開始運(yùn)動時速度v的大�。�

（2）從開始運(yùn)動到框架開始運(yùn)動的過程中，上產(chǎn)生的熱量，求該過程位移x的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平面之間坐標(biāo)系的第二象限內(nèi)存在著垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B的勻強(qiáng)磁場，第三象限內(nèi)存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場。一帶負(fù)電的粒子從原點(diǎn)O以某一速度沿與y軸成30°角方向斜向上射入磁場，且在第二象限運(yùn)動時的軌跡圓的半徑為R，已知帶電粒子的質(zhì)量為m，所帶電荷量為q，且所受重力可以忽略。則

A. 粒子在第二象限和第三象限兩磁場中運(yùn)動的軌跡圓半徑之比為1：2

B. 粒子完成一次周期性運(yùn)動的時間

C. 粒子從O位置入射后第二次經(jīng)過x軸時的位置到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為

D. 若僅將粒子的入射速度大小變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍，則粒子完成一次周期性運(yùn)動的時間將減少

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，兩平行導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，導(dǎo)軌左端接有阻值的定值電阻，兩導(dǎo)軌的間距，導(dǎo)軌平面處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感強(qiáng)度，一個質(zhì)量為、長也為0.5m的導(dǎo)體棒垂直放置在導(dǎo)軌上�，F(xiàn)用一個水平向右、大小為的恒力拉金屬棒，使金屬棒從靜止開始向右運(yùn)動，金屬棒向右運(yùn)動x=2m達(dá)到最大速度，此過程中金屬棒的加速度a與速度v的關(guān)系如圖乙所示，金屬棒在運(yùn)動中始終與導(dǎo)軌接觸良好，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力，不計導(dǎo)軌的電阻，求：

（1）金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)；

（2）金屬棒的電阻r。

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