【題目】如圖所示，兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，左端連接定值電阻，導(dǎo)軌間距。整個裝置處在方向豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度，一質(zhì)量、電阻的金屬棒放在導(dǎo)軌上，在外力F的作用下以恒定的功率從靜止開始運動，當(dāng)運動距離時金屬棒達到最大速度，此時撤去外力，金屬棒最終停下，設(shè)導(dǎo)軌足夠長。求：

(1)金屬棒的最大速度；

(2)在這個過程中，外力的沖量大�。�

(3)撤去外力后電阻R放出的熱量。

【答案】(1)3m/s；(2)7kg·m/s；(3)3J

【解析】

(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知，當(dāng)金屬棒速度為v時，金屬棒中的感應(yīng)電動勢

根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，金屬棒中的感應(yīng)電流

金屬棒受到的安培力

當(dāng)金屬棒加速度為零時，其速度達到最大，有

聯(lián)立以上各式，并代入數(shù)據(jù)解得

(2)設(shè)金屬棒經(jīng)過時間t由靜止加速至速度最大，在這個過程中金屬棒受到的平均安培力

金屬棒運動的距離

根據(jù)動量定理有

聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)解得

(3)撤去外力后，金屬棒由最大速度逐漸減速至零，對此過程，根據(jù)能量守恒定律，可知電阻R放出的熱量

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】氫原子能級圖如圖所示，巴爾末線系是氫原子從n≥3的各個能級躍遷至n=2能級時輻射光的譜線，則巴爾末線系中波長最長的譜線對應(yīng)光子的能量為____ eV；氫原子從n=4能級躍遷至n=2能級時。輻射光照射金屬鉀為陰極的光電管，鉀的逸出功為2.25eV，則遏止電壓Uc= ____V。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)通過實驗研究小燈泡的電流與電壓的關(guān)系。實驗器材如圖甲所示，現(xiàn)已完成部分導(dǎo)線的連接。

(1)實驗要求電表的示數(shù)從零開始逐漸增大，請按此要求用筆畫線代替導(dǎo)線在圖甲實物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接_______；

(2)某次測量電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，則電流表的示數(shù)為____A；

(3)該同學(xué)描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖丙所示，根據(jù)圖像可知小燈泡的電阻隨電壓增大而___（選填“增大”、“減小”或“不變”）。將該小燈泡直接與電動勢為3V、內(nèi)阻為5Ω的電源組成閉合回路，小燈泡的實際功率約為____W（保留二位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,半徑R=0.4m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi),軌道的一個端點B和圓心O的連線與水平方向間的夾角θ=30°,另一端點C為軌道的最低點,C點右側(cè)的光滑水平路面上緊挨C點放置一木板,木板質(zhì)量M=2kg,上表面與C點等高.質(zhì)量m=1kg的物塊（可視為質(zhì)點）從空中A點以v0=1m/s的速度水平拋出,恰好從軌道的B端沿切線方向進入軌道,沿軌道滑行之后又滑上木板,已知木板的長度L=1m,取g=10m/s2,求：

(1)物塊剛到達軌道上的C點時對軌道的壓力;

(2)若物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)0.3≤≤0.8,物塊與木板之間因摩擦產(chǎn)生的熱量.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)，有垂直紙面的勻強磁場（圖中未畫出），磁感應(yīng)強度大小為B，EF、MN為兩平行金屬板，板長和板距均為2a，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子以速度從A點沿半徑方向射入磁場，若金屬板接電源，則粒子沿平行于金屬板的方向射出，若金屬板不接電源，則粒子離開磁場時速度方向偏轉(zhuǎn)，不計粒子的重力，下列說法正確的是（　　）

A.粒子帶負(fù)電

B.粒子兩次通過磁場區(qū)域所用的時間相等

C.速度的大小為

D.兩金屬板間的電壓為

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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代表電場中的三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即Uab=Ubc，實線為一帶負(fù)電的質(zhì)點僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，P、R、Q是這條軌跡上的三點，R點在等勢面b上，據(jù)此可知（ ）

A.帶電質(zhì)點在P點的加速度比在Q點的加速度小

B.帶電質(zhì)點在P點的電勢能比在Q點的小

C.帶電質(zhì)點在P點的動能大于在Q點的動能

D.三個等勢面中，c的電勢最高

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖中MN和PQ為豎直方向的兩個無限長的平行直金屬導(dǎo)軌，間距為L，電阻不計．導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直．質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab始終垂直于導(dǎo)軌，并與其保持光滑接觸，導(dǎo)軌一端接有阻值為R的電阻．由靜止釋放導(dǎo)體棒ab，重力加速度為g．

（1）在下滑加速過程中，當(dāng)速度為v時棒的加速度是多大；

（2）導(dǎo)體棒能夠達到的最大速度為多大；

（3）設(shè)ab下降的高度為h，求此過程中通過電阻R的電量是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】水平面上A，B，C三點固定著三個電荷量為Q的正點電荷，將另一質(zhì)量為m的帶正電的小球(可視為點電荷)放置在0點，OABC恰構(gòu)成一棱長為L的正四面體，如圖所示.已知靜電力常量為k，重力加速度為g，為使小球能靜止在0點，小球所帶的電荷量為( )

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，帶電荷量為Q的等量同種正電荷固定在水平面上，在其連線的中垂線（豎直方向）上固定一光滑絕緣的細(xì)桿，細(xì)桿上套一個質(zhì)量為m，帶電荷量為的小球，小球從細(xì)桿上某點a由靜止釋放，到達b點時速度為零，b間的距離為h，重力加速度為g。以下說法正確的是（ ）

A.等量同種正電荷在a、b兩處產(chǎn)生的電場強度大小關(guān)系

B.a、b兩處的電勢差

C.小球向下運動到最大速度的過程中小球電勢能的增加量等于其重力勢能的減少量

D.若把兩電荷的位置往里移動相同距離后固定，再把帶電小球從a點由靜止釋放，則小球速度減為零的位置將在b點的上方

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同步練習(xí)冊答案