如圖所示，MN、PQ為足夠長的平行金屬導(dǎo)軌，間距L=0.50m，導(dǎo)軌平面與水平面間夾角θ=370，N、Q間連接一個電阻R=5.0Ω，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T。將一根質(zhì)量m=0.050kg的金屬棒放在導(dǎo)軌的ab位置，金屬棒及導(dǎo)軌的電阻不計�，F(xiàn)由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直，且與導(dǎo)軌接觸良好。已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.50，當(dāng)金屬棒滑行至cd處時，其速度大小開始保持不變，位置cd與ab之間的距離s=2.0m。已知g=10m/s2，sin370=0.60，cos370=0.80。求：
 
(1)金屬棒沿導(dǎo)軌開始下滑時的加速度大小；
(2)金屬棒達(dá)到cd處的速度大小；
(3)金屬棒由位置ab運動到cd的過程中，電阻R產(chǎn)生的熱量。

（1）2.0m/s2；（2）2.0m/s；（3）Q=0.10J

解析試題分析： （1）設(shè)金屬桿的加速度大小為a，則由牛頓第二定律：
mgsinq－mmgcosq="ma"
解得a=2.0m/s2
（2）設(shè)金屬棒達(dá)到cd位置時速度大小為v、電流為I，金屬棒受力平衡，有
mgsinq=BIL+mmgcosq
 
解得  v="2.0m/s"
（3）設(shè)金屬棒從ab運動到cd的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q，由能量守恒，有 
解得  Q="0.10J"
考點：導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；共點力平衡的條件及其應(yīng)用；牛頓第二定律；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖，光滑矩形斜面ABCD的傾角，在其上放置一矩形金屬框abcd，ab的邊長，bc的邊長，線框的質(zhì)量，電阻R=" 0.1Ω" ，線框通過細(xì)線繞過定滑輪與重物相連，細(xì)線與斜面平行且靠近，重物質(zhì)量M=2kg，斜面上efgh區(qū)域是有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.5T，方向垂直于斜面向上;已知ef到gh的距離為0.6m，現(xiàn)讓線框從靜止開始運動(開始時刻，cd與AB邊重合)，在重物M達(dá)到地面之前，發(fā)現(xiàn)線框勻速穿過勻強(qiáng)磁場區(qū)域，不計滑輪摩擦，取g=10m/s2。 求:

（1）線框進(jìn)入磁場前細(xì)線所受拉力的大小;
（2）線框從靜止運動開始到ab邊剛進(jìn)入磁場所用的時間;
（3）線框abcd在整個運動過程中產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L＝0.40m， 金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場．金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E＝4.5V、內(nèi)阻r＝0.50Ω的直流電源．現(xiàn)把一個質(zhì)量m＝0.040kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止．導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌、接觸的兩點間的電阻R0＝2.5Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不 計，g取10m/s2，已知sin37°＝0.60，cos 37°＝0.80，求：

（1）通過導(dǎo)體棒的電流；
（2）導(dǎo)體棒受到的安培力大小；
（3）導(dǎo)體棒受到的摩擦力大小和方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖，豎直放置的大圓環(huán)圓心為O，半徑為R，質(zhì)量為m的小球A套在大圓環(huán)上，有一足夠長的細(xì)輕繩拴在A上，另一端跨過固定在大圓環(huán)最高點C處的一個小滑輪后吊著一個小球B，不計滑輪半徑和質(zhì)量、不計繩子的質(zhì)量，不計一切摩擦，繩子不可伸長．平衡時弦CA所對的圓心角θ=30°。

求:（1）小球B質(zhì)量mB
（2）若mB=m，將小球A從圓心O的等高點D靜止釋放后小球A、B軌道稍微錯開互不影響，求小球A的最大速度vAM。(可含根式)

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

圖為一注射器，針筒上所標(biāo)刻度是注射器的容積，最大刻度Vm＝20ml，其活塞的橫截面積為2cm2。先將注射器活塞移到刻度V1=18ml的位置，然后用橡膠帽密封住注射器的針孔。已知環(huán)境溫度t1=27℃，大氣壓p0=1.0×105Pa,為使活塞移到最大刻度處,試問（活塞質(zhì)量及活塞與針筒內(nèi)壁間的摩擦均
忽略不計。）

（i）若把注射器浸入水中緩慢加熱，水溫須升至多少℃？
（ii）若沿注射器軸線用力向外緩慢拉活塞，拉力須達(dá)到多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）質(zhì)量為m＝0.02 kg的通電細(xì)桿ab置于傾角為θ＝37°的平行放置的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的寬度d＝0.2 m，桿ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2 T 的勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直且方向向下，如圖所示．現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動變阻器的觸頭，試求出為使桿ab靜止不動，通過ab桿的電流范圍為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，A、B兩小球帶等量同號電荷，A固定在豎直放置的L=10cm長的絕緣支桿上，B受A的斥力作用靜止于光滑的絕緣斜面上與A等高處，斜面傾角為=300，B的質(zhì)量為m=360g。

求：（1）B球?qū)π泵娴膲毫Υ笮?nbsp;
（2）B 球帶的電荷量大�。╣取10m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，四個電阻阻值均為R，電池內(nèi)阻不計，S閉合時，水平平行的金屬板間質(zhì)量為m，帶電荷量為q的微粒，恰好靜止在兩板的中央d/2處(d為兩板間的距離)，S斷開后，微粒向一極板運動，碰撞后速度大小不變只改變方向，電量由q變?yōu)閝′，隨后向另一極板運動，到達(dá)另一極板時速度恰好減為零。

(1)電路中電池電動勢多大?
(2)微粒后來的帶電荷量q′多大?

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖，一條長為L 的細(xì)線，上端固定，下端拴一質(zhì)量為m的帶電小球。將它置于一電場強(qiáng)度大小為E、方向水平的勻強(qiáng)電場中。已知當(dāng)細(xì)線離開豎直線的偏角為α=30°時，小球處于平衡，問：

（1）小球帶何種電荷？所帶電荷量多少？
（2）如果細(xì)線的偏角由α增大到θ=60°，然后將小球由靜止釋放，則在細(xì)線擺到豎直位置時，小球的速度為多大？

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同步練習(xí)冊答案