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（12分）如圖所示，固定的光滑金屬導軌間距為L，導軌電阻不計，上端a、b間接有阻值為R的電阻，導軌平面與水平面的夾角為θ，且處在磁感應強度大小為B、方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中。質量為m、電阻為r的導體棒與固定彈簧相連后放在導軌上。初始時刻，彈簧恰處于自然長度，導體棒具有沿軌道向上的初速度v0。整個運動過程中導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸。已知彈簧的勁度系數為k，彈簧的中心軸線與導軌平行。
（1）求初始時刻通過電阻R的電流I的大小和方向；
（2）當導體棒第一次回到初始位置時，速度變?yōu)関，求此時導體棒的加速度大小a；
（3）導體棒最終靜止時彈簧的彈性勢能為Ep，求導體棒從開始運動直到停止的過程中，電阻R上產生的焦耳熱Q。

（1）  b→a  （2） （3）

解析試題分析：（1）棒產生的感應電動勢                  2分
通過的電流大小          2分
電流方向為b→a                    　　　　1分
（2）棒產生的感應電動勢為            1分
感應電流                 1分

棒受到的安培力大小，方向沿斜面向上    　1分
根據牛頓第二定律 有　 　　　　　　　　　1分
解得　　　　　　　　　　　　  　　　1分
（3）導體棒最終靜止，有　　　　　　　
壓縮量     　　       　　　　　　　　　　　1分
設整個過程回路產生的焦耳熱為Q0，根據能量守恒定律　有
 　　　　　　　　       　2分
                           　1分
電阻R上產生的焦耳熱
   　　　2分
考點：本題考查電動勢、右手定則、安培力、牛頓第二定律、胡克定律和能量守恒定律。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(20分) 如圖所示，在空間有兩個磁感強度均為B的勻強磁場區(qū)域，上一個區(qū)域邊界AA¢與BB¢的間距為H，方向垂直紙面向里，CC¢與BB¢的間距為h，CC¢下方是另一個磁場區(qū)域，方向垂直紙面向外�，F有一質量為m，邊長為L(0.5H < L < H；h < L)的正方形線框由AA¢上方某處豎直自由落下，線框總電阻為R，已知當線框cd邊到達AA¢和BB¢正中間時加速度大小為g。

(1) 判斷線框穿入磁場至加速度大小為g的過程中是做加速還是減速運動，并說明判斷依據。
(2) 求cd到達AA¢和BB¢正中間時線框速度。
(3) 若cd邊進 入CC¢前的瞬間線框的加速度大小變?yōu)?.8g，則線框進入CC¢后的瞬間線框的加速度多大？
(4) 求: cd邊在AA¢和BB¢正中間位置到cd邊剛穿進CC¢的過程中線框發(fā)熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，AB為半徑的1/4光滑圓弧軌道，下端B恰好與長度的小車右端平滑對接，小車質量�，F有一質量的小滑塊，由軌道頂端無初速釋放，滑到B端后沖上小車。已知地面光滑，滑塊與小車上表面間的動摩擦因數。(g=10m/s2)

試求：（1）滑塊到達B端時，它對軌道的壓力。
（2）經多長時間滑塊從小車左端滑落。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（8分）某中學的部分學生組成了一個課題小組，對海嘯的威力進行了模擬研究，他們設計了如下的模型：如圖甲在水平地面上放置一個質量為m=4kg的物體，讓其在隨位移均勻減小的水平推力作用下運動，推力F隨位移x變化的圖像如圖乙所示，已知物體與地面之間的動摩擦因數為μ=0.5，g=10m/s2，則：
（1）運動過程中物體的最大加速度為多少？
（2）在距出發(fā)點什么位置時物體的速度達到最大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）均勻導線制成的單匝正方形閉合線框abcd，每邊長為L，總電阻為R，總質量為m。將其置于磁感強度為B的水平勻強磁場上方h處，如圖所示。線框由靜止自由下落，線框平面保持在豎直平面內，且cd邊始終與水平的磁場邊界平行。當cd邊剛進入磁場時，

（1）求線框中產生的感應電動勢大��；
（2）求cd兩點間的電勢差大�。�
（3）若此時線框加速度恰好為零，求線框下落的高度h所應滿足的條件。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）一物塊以一定的初速度沿斜面向上滑，利用速度傳感器可以在計算機屏幕上得到其速度大小隨時間變化的關系圖像如圖所示，g取10m/s2。求：
（1）物塊向上滑行的最大距離S；
（2）斜面的傾角θ及物塊與斜面間的動摩擦因數μ
（結果保留二位小數）。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）
如圖所示，水平軌道與豎直平面內的圓弧軌道平滑連接后固定在水平地面上，圓弧軌道B端的切線沿水平方向。質量m=1.0kg的滑塊（可視為質點）在水平恒力F=10.0N的作用下，從A點由靜止開始運動，當滑塊運動的位移x=0.50m時撤去力F。已知A、B之間的距離x0=1.0m，滑塊與水平軌道間的動摩擦因數μ=0.10，取g=10m/s2。求：

（1）在撤去力F時，滑塊的速度大小；
（2）滑塊通過B點時的動能；
（3）滑塊通過B點后，能沿圓弧軌道上升的最大高度h=0.35m，求滑塊沿圓弧軌道上升過程中克服摩擦力做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（6分）如圖所示，某人站在一平臺上，用長L=0.5m的輕細線拴一個質量為10kg的小球，讓它在豎直平面內以O點為圓心做圓周運動，當小球轉與最高點A時，人突然撒手。經0.8S小球落地，落地時小球速度方向與水平面成53°，（g=10m/s2）求：
（1）A點距地面高度；
（2）小球離開最高點時的速度；
（3）在不改變其他條件的情況下，要使小球從A處拋出落至B時的位移最小，人突然撒手時小球的速度為多少。             

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）如圖，勻強電場中有一半徑為r的光滑絕緣圓軌道，軌道平面與電場方向平行。a、b為軌道直徑的兩端，該直徑與電場方向平行。一電荷量為ｑ（q> 0）的質點沿軌道內側運動，經過a點和b點時對軌道壓力的大小分別為Na和Ｎb。不計重力，

求：（1）電場強度的大小E、
（2）質點經過a點和b點時的動能。

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