【題目】如圖（甲）所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L=0.30m。導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，其間連接有定值電阻R=0.4Ω，導(dǎo)軌上靜置一質(zhì)量m=0.10kg、電阻r=0.2Ω的金屬桿ab，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向下。用一外力F沿水平方向拉金屬桿ab，使它由靜止開始運(yùn)動(dòng)（金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好并保持與導(dǎo)軌垂直），電流傳感器（不計(jì)傳感器的電阻）可將通過R的電流I即時(shí)采集并輸入計(jì)算機(jī)，獲得電流I隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖（乙）所示。求金屬桿開始運(yùn)動(dòng)2.0s時(shí)：

（1）金屬桿ab受到的安培力；

（2）金屬桿的速率；

（3）外力F做功的功率。

【答案】（1）0.03N，水平向左（2）0.8m/s（3）0.056W

【解析】

（1）2.0s時(shí)的電流是0.2A，ab上的安培力：

，

根據(jù)楞次定律可得金屬桿中的電流方向?yàn)閺?/span>b到a，故根據(jù)左手定則可得安培力水平向左；

（2）設(shè)金屬桿的運(yùn)動(dòng)速度為v，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：

，

根據(jù)閉合電路的歐姆定律得：

，

金屬棒的速度：

；

（3）金屬棒的加速度：

，

根據(jù)牛頓第二定律：

，

解得：

F=0.07N，

故2s末時(shí)F的瞬時(shí)功率

P=Fv=0.07×0.8W=0.056W

練習(xí)冊(cè)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，一木塊位于光滑的水平桌面上，木塊上固連一支架，木塊與支架的總質(zhì)量為M．一擺球掛于支架上，擺球的質(zhì)量為m，擺線的質(zhì)量不計(jì)．初始時(shí)，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)．一質(zhì)量為m的子彈以大小為v0、方向垂直于圖面向里的速度射人擺球并立即停留在球內(nèi)，擺球和子彈便一起開始運(yùn)動(dòng)．已知擺線最大的偏轉(zhuǎn)角小于90°，在小球往返運(yùn)動(dòng)過程中擺線始終是拉直的，木塊未發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)．

i．求擺球上升的最大高度．

ii．求木塊的最大速率．

iii．求擺球在最低處時(shí)速度的大小和方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用兩把彈簧秤將橡皮筋的端點(diǎn)拉到點(diǎn) O，作出這兩個(gè)拉力 F1、F2 的圖示（圖甲），然后用一把彈簧秤將橡皮筋的端點(diǎn)仍然拉到 O，彈簧秤示數(shù) F 如圖乙所示．

（1）彈簧秤的示數(shù) F＝_____N；

（2）請(qǐng)幫他在圖甲中畫出力 F 的圖示（圖中 a 為記錄 F 方向時(shí)所記錄的一點(diǎn)）；

（_______）

（3）該同學(xué)用虛線把 F 的箭頭末端分別與 F1、F2 的箭頭末端連起來．他觀察圖形后受到了 啟發(fā)．你認(rèn)為他緊接著應(yīng)進(jìn)行的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟是________．

（A） 整理實(shí)驗(yàn)器材

（B） 提出求合力方法的猜想

（C） 改變 F1、F2 的大小和方向，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)

（D） 與同學(xué)交流討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星在空中運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化示意圖如圖所示．衛(wèi)星由地面發(fā)射后，經(jīng)過發(fā)射軌道進(jìn)入停泊軌道，在停泊軌道經(jīng)過調(diào)速后進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，再次調(diào)速后進(jìn)入工作軌道．已知衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道運(yùn)行半徑分別為R和R1，地球半徑為r，月球半徑為r1，地球表面重力加速度為g，月球表面重力加速度為.求：

(1)衛(wèi)星在停泊軌道上運(yùn)行的線速度；

(2)衛(wèi)星在工作軌道上運(yùn)行的周期．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某中學(xué)生課外科技活動(dòng)小組利用銅片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產(chǎn)的柑橘作了果汁電池，他們測(cè)量這種電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，并探究電極間距對(duì)E和r的影響。實(shí)驗(yàn)器材如題22圖3所示。

①測(cè)量E和r的實(shí)驗(yàn)方案為：調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，改變電源兩端的電壓U和流過電源的電流I，依據(jù)公式___________，利用測(cè)量數(shù)據(jù)作出U-I圖像，得出E和r。

②將電壓表視為理想表，要求避免電流表分壓作用對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，請(qǐng)?jiān)陬}22圖3中用筆畫線代替導(dǎo)線連接電路。

③實(shí)驗(yàn)中依次減小銅片與鋅片的間距，分別得到相應(yīng)果汁電池的U-I圖像如題22圖4（見下頁）中（a）、（b）、（c）、（d）所示，由此可知：

在該實(shí)驗(yàn)中，隨電極間距的減小，電源電動(dòng)勢(shì)___________（填“增大”“減小”或“不變”），電源內(nèi)阻________（填“增大”“減小”或“不變”）。

曲線（c）對(duì)應(yīng)的電源電動(dòng)勢(shì)E=_____________V，內(nèi)阻r=____________Ω，當(dāng)外電路總電阻為2500Ω時(shí)，該電源的輸出功率P=_____________mW.（均保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，邊長(zhǎng)為l，質(zhì)量為m的等邊三角形導(dǎo)線框用絕緣細(xì)線懸掛于天花板，導(dǎo)線框中通一逆時(shí)針方向的電流，圖中虛線過ab邊中點(diǎn)和ac邊中點(diǎn)，在虛線的下方有一垂直于導(dǎo)線框向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，此時(shí)導(dǎo)線框處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線中的拉力為；保持其他條件不變，現(xiàn)將虛線下方的磁場(chǎng)移至虛線上方，此時(shí)細(xì)線中拉力為。導(dǎo)線框中的電流大小為（ ）

A.B.C.D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為自行車鏈條的傳動(dòng)裝置，A、B、C分別是踏腳板、大輪與小輪邊緣上的一點(diǎn)，踏腳板、大輪與小輪的半徑之比為3:2:1，則（）

A.A、B、C三點(diǎn)的周期之比1:1:2

B.A、B、C三點(diǎn)的轉(zhuǎn)速之比2:2:1

C.A、B、C三點(diǎn)的線速度之比3:2:2

D.A、B、C三點(diǎn)的角速度之比2:2:1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖甲、乙所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。

（1）在圖甲所示的實(shí)驗(yàn)中，用小錘擊打彈性金屬片后，A球沿水平方向拋出，做平拋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)B球被釋放，做自由落體運(yùn)動(dòng)。分別改變小球距地面的高度和小錘擊打的力度，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)兩個(gè)小球總是同時(shí)落地，該現(xiàn)象說明_____；

（2）在圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，鋼球從斜槽M上釋放，鋼球飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)。在裝置中有一個(gè)水平放置的可上下調(diào)節(jié)的傾斜擋板N，鋼球飛出后落在擋板上。實(shí)驗(yàn)前，先將一張白紙和復(fù)寫紙固定在裝置的背板上。鋼球落到擋板上后，就會(huì)擠壓復(fù)寫紙，在白紙上留下印跡；上下調(diào)節(jié)擋板，多次實(shí)驗(yàn)，就會(huì)在白紙上記錄鋼球運(yùn)動(dòng)軌跡上的多個(gè)位置。最后用平滑曲線將這些印跡連接起來，就可得到鋼球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡；圖丙所示即為得到的一條軌跡，任取--點(diǎn)O建立直角坐標(biāo)系，在軌跡上取A、B、C三個(gè)點(diǎn)，相鄰兩點(diǎn)間的水平和豎直距離分別為、；、；、。

①本實(shí)驗(yàn)在操作過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)有___。(至少寫出兩條)

②根據(jù)圖甲實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，取A、B、C三個(gè)點(diǎn)時(shí)在豎直方向上應(yīng)滿足___，若水平方向上滿足____，則說明_____。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2011年7月2日中午，2歲女孩妞妞從杭州濱江長(zhǎng)河路白金海岸小區(qū)10樓不慎墜下，剛好在樓下的吳菊萍看到后，毅然張開雙臂，接住了這個(gè)她并不認(rèn)識(shí)的陌生女孩，最新報(bào)到妞妞已經(jīng)能走路。近年來高空墜人不斷發(fā)生，值得關(guān)注。據(jù)報(bào)道，一兒童玩耍時(shí)不慎從45m高的陽臺(tái)上無初速度掉下，在他剛掉下時(shí)恰被樓下一社區(qū)管理人員發(fā)現(xiàn)，該人員迅速由靜止沖向兒童下落處的正下方樓底，準(zhǔn)備接住兒童。已知管理人員到兒童下落處的正下方樓底的距離為18m，為確保能穩(wěn)妥安全接住兒童，必須保證接住兒童時(shí)沒有水平方向的沖擊（也就是無水平速度）。不計(jì)空氣阻力，將兒童和管理人員都看作質(zhì)點(diǎn)，設(shè)管理人員奔跑過程中只做勻速或勻變速運(yùn)動(dòng)，g取10m/s2。

（1）管理人員至少用多大的平均速度跑到樓底？

（2）若管理人員在奔跑過程中做勻加速或勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小相等，且最大速度不超過9m/s，求管理人員奔跑時(shí)加速度的大小需滿足什么條件？

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同步練習(xí)冊(cè)答案