如圖所示，光滑的金屬框架abc固定在水平面內(nèi)，頂角=53°，金屬框架處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直水平面，t=0時，金屬棒MN受向右的水平拉力F作用，從b點(diǎn)開始沿bc方向以速度v做勻速運(yùn)動，在運(yùn)動過程中MN始終垂直于bc，且與框架接觸良好，框架bc邊和金屬棒MN單位長度的電阻均為r，框架ab邊的電阻忽略不計（sin53°=0．8）。

（1）求t時刻回路中的電流I；
（2）寫出拉力F與桿的位移x的關(guān)系式，并類比v-t圖象求位移的方法，寫出拉力F做的功W與桿的位移x的關(guān)系式；
（3）求時間t內(nèi)回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q。

（1）；（2）；（3）

解析試題分析：（1）桿的位移為時，
此時接入電路的桿長
感應(yīng)電動勢
回路的總電阻
t時刻回路中的電流   6分
（2）t時刻桿受到的拉力F等于安培力 
拉力F做的功W與桿的位移x的關(guān)系為   6分
（3）時間t內(nèi)，回路產(chǎn)生的焦耳熱       4分
考點(diǎn)：電磁感應(yīng)，功能關(guān)系

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

物體從地面以60J的初動能豎直向上拋出，當(dāng)它上升到某一高度A點(diǎn)時，動能減少了30J，機(jī)械能減少了10J。若空氣阻力大小不變，以地面為零勢能面，則下列說法正確的是：

A．物體在最高點(diǎn)處重力勢能為40J
B．物體落地時動能為20J
C．物體上升過程中動能與重力勢能相等時，動能小于30J
D．物體下落過程中動能與重力勢能相等時，重力勢能大于20J

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

一只排球在A點(diǎn)被豎直拋出，此時動能為20 J，上升到最大高度后，又回到A點(diǎn)，動能變?yōu)?2 J，假設(shè)排球在整個運(yùn)動過程中受到的阻力大小恒定，A點(diǎn)為零勢能點(diǎn)，則在整個運(yùn)動過程中，排球的動能變?yōu)?0 J時，其重力勢能的可能值為________、_________。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖甲，光滑的水平面上有三個滑塊a、b、c；a、b的質(zhì)量均等于1kg；b、c被一根輕質(zhì)彈簧連接在一起，處于靜止?fàn)顟B(tài)；在t=0時，滑塊a突然以水平向右的速度與b正碰，并瞬間粘合成一個物體（記為d）；此后運(yùn)動過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，d的速度隨時間做周期性變化，如圖乙。則： 

（1）求滑塊a的初速度大小以及a、b正碰中損失的機(jī)械能△E；
（2）求滑塊c的質(zhì)量；
（3）當(dāng)滑塊c的速度變?yōu)関x瞬間，突然向左猛擊一下它， 使之突變?yōu)椋璿x，求此后彈簧彈性勢能最大值Ep的表達(dá)式，并討論vx取何值時，Ep的最大值Epm。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（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處靜止�，F(xiàn)讓A自由下落（不計空氣阻力），和B發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，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從碰后到最低點(diǎn)的過程中彈性勢能的增加量；
②從碰后至返回到碰撞點(diǎn)的過程中，彈簧對物體B沖量的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定有兩個很靠近的同心圓形軌道，外圓ABCD的光滑，內(nèi)圓A′B′C′D′的上半部分B′C′D′粗糙，下半部分B′A′D′光滑。一質(zhì)量m=0.1kg的小球從軌道的最低點(diǎn)A，以初速度v0向右運(yùn)動，球的尺寸略小于兩圓間距，球運(yùn)動的半徑R=0.2m，取g=10m/s2。

（1）若要使小球始終緊貼外圓做完整的圓周運(yùn)動，初速度v0至少為多少？
（2）若v0=3m/s，經(jīng)過一段時間小球到達(dá)最高點(diǎn)，內(nèi)軌道對小球的支持力N=1N，則小球在這段時間內(nèi)克服摩擦力做的功是多少？
（3）若v0=3m/s，經(jīng)過足夠長的時間后，小球經(jīng)過最低點(diǎn)A時受到的支持力為多少？小球在整個運(yùn)動過程中減少的機(jī)械能是多少？
(本題12分。第一小題3分。第2小題3分，第3小題6分)

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，固定的水平光滑金屬導(dǎo)軌，間距為L，左端接有阻值為R的電阻，處在方向豎直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連，放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻均可忽略。初始時刻，彈簧恰處于自然長度，導(dǎo)體棒具有水平向右的初速度。在沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動的過程中，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。

（1）求初始時刻導(dǎo)體棒受到的安培力。
（2）若導(dǎo)體棒從初始時刻到速度第一次為零時，彈簧的彈力勢能為，則這一過程中安培力所做的功W1和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q1分別為多少？
（3）導(dǎo)體棒往復(fù)運(yùn)動，最終將靜止于何處？從導(dǎo)體棒開始運(yùn)動直到最終靜止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示的勻強(qiáng)電場中，有a、b、c三點(diǎn)，ab間距離Lab=6cm，bc間距離Lbc=10cm，其中ab沿電場方向，bc和電場方向成60°角。一個帶電量q=-4×10-8的負(fù)電荷從b點(diǎn)移到c點(diǎn)克服電場力做功2×10-6。求：

（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為多大；
（2）該電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，該電荷的電勢能的變化量；
（3）a、c兩點(diǎn)間的電勢差。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

在下列物理現(xiàn)象或者物理過程中，機(jī)械能不守恒的是（  ）

A．勻速下落的降落傘
B．石塊在空中做平拋運(yùn)動（不計空氣阻力）
C．沿斜面勻速上行的汽車
D．細(xì)繩拴著的小球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動

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同步練習(xí)冊答案