如圖1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，處在方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，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v0.在沿導(dǎo)軌往復(fù)運動的過程中，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸.求：
（1）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，彈簧的彈性勢能為EP，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)體棒做往復(fù)運動，最終將靜止于何處；從導(dǎo)體棒開始運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.


（1）初始時刻棒中感應(yīng)電動勢E=BLv0①
棒中感應(yīng)電流 I=E/R②
作用于棒上的安培力 F=BIL③
聯(lián)立①②③,得F=，安培力方向水平向左.
（2）由功能原理得
安培力做功W1=EP-mv02/2，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q1=mv02/2-EP
（3）由能量轉(zhuǎn)化及平衡條件，可判斷棒最終靜止于初始位置，所產(chǎn)生的焦耳熱為Q=mv02/2.
【試題分析】
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)設(shè)計了如圖1所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系．彈簧秤固定在一塊合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接．在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ，并測出間距d．開始時將木板置于MN處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運動為止，記下彈簧秤的示數(shù)F0，以此表示滑動摩擦力的大�。賹⒛景宸呕卦幉醋。^續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數(shù)F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運動到PQ處的時間t．

①木板的加速度可以用d、t表示為a=
2d
t2
2d
t2
．
②（單選題）改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實驗，確定加速度a與彈簧秤示數(shù)F1的關(guān)系．如圖2所示圖象能表示該同學(xué)實驗結(jié)果的是

③（多選題）用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點是

A．可以改變滑動摩擦力的大小
B．可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)
C．可以比較精確地測出摩擦力的大小
D．可以獲得更大的加速度以提高實驗精度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

為了測定一根輕彈簧壓縮最短時儲存的彈性勢能的大小，可以將彈簧固定在凹槽軌道一端，并將軌道固定在水平邊緣上，如圖1所示，用鋼球先將彈簧壓縮至最短，而后突然釋放，鋼球?qū)⒀剀壍里w出桌面．請回答以下問題：
（1）有一同學(xué)在實驗前用五十分度的游標(biāo)卡尺測量鋼球的直徑，如圖2所示，此鋼球的直徑為
1.750
1.750
cm．
（2）為完成實驗要求，你認為需要哪些器材？
刻度尺，天平，復(fù)寫紙，白紙，重垂線．
刻度尺，天平，復(fù)寫紙，白紙，重垂線．

（3）需要測定的物理量是
平拋的高度h，水平分位移s，鋼球的質(zhì)量m．
平拋的高度h，水平分位移s，鋼球的質(zhì)量m．

（4）計算彈簧最短時彈性勢能的表達式為EP=
mgs2
4h
mgs2
4h
．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖1所示，某同學(xué)將一端固定有滑輪的長木板水平放置在桌沿上，利用鉤碼通過細線水平拉木塊，讓木塊從靜止開始運動．利用打點計時器在紙帶上記錄下的木塊運動情況如圖2所示，其中O點為紙帶上記錄的第一點，A、B、C是該同學(xué)在紙帶上所取的計數(shù)點，圖2所標(biāo)明的數(shù)據(jù)為A、B、C各點到O點的距離．已知打點計時器所用交流電源頻率f=50Hz．（以下的計算結(jié)果均要求保留兩位有效數(shù)字）
精英家教網(wǎng)
（1）打點計時器打下B點時木塊的速度為vB=
 
m/s；木塊移動的加速度a=
 
m/s2．
（2）接著，該同學(xué)利用天平分別測出鉤碼的質(zhì)量m=0.10kg和木塊的質(zhì)量M=0.40kg，根據(jù)給出的與已經(jīng)算出的數(shù)據(jù)，該同學(xué)計算出木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ．請寫出最后的結(jié)果（忽略滑輪的阻力，取g=10m/s2）．μ=
 
．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

在暗室中用如圖1所示裝置做“測定重力加速度”的實驗實驗器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺絲夾接水鋁盒、一根熒光刻度的米尺、頻閃儀．具體實驗步驟如下：
精英家教網(wǎng)
①在漏斗內(nèi)盛滿清水，旋松螺絲夾子，水滴會以一定的頻率一滴滴的落下．
②用頻閃儀發(fā)出的白閃光將水滴流照亮，由大到小逐漸調(diào)節(jié)頻閃儀的頻率直到第一次看到一串仿佛固定不動的水滴．
③用豎直放置的米尺測得各個水滴所對應(yīng)的刻度．
④采集數(shù)據(jù)進行處理．
（1）實驗中看到空間有一串仿佛固定不動的水滴時，頻閃儀的閃光頻率滿足的條件是：
 
．
（2）實驗中觀察到水滴“固定不動”時的閃光頻率為30Hz，某同學(xué)讀出其中比較圓的水滴到第一個水滴的距離如圖2，根據(jù)數(shù)據(jù)測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=
 
m/s2；第8個水滴此時的速度v8=
 
m/s（結(jié)果都保留三位有效數(shù)字）．
（3）該實驗存在的系統(tǒng)誤差可能有（答出一條即可）：
 
．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）①某同學(xué)分別用鋼珠球、水滴自由下落時的頻閃法測當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭．當(dāng)他用20等分刻度的游標(biāo)卡尺測所用鋼珠球的直徑，如圖1所示，則該鋼珠球的直徑是
 
cm．
②用水滴自由下落時的頻閃法做實驗時，實驗器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺絲夾子、接水鋁盒、一根帶熒光刻度的米尺、頻閃儀．具體實驗步驟如下：
a．在漏斗內(nèi)盛滿清水，旋松螺絲夾子，讓水滴以一定的頻率一滴滴落下．
b．用頻閃儀發(fā)出的白閃光將水滴流照亮，由大到小逐漸調(diào)節(jié)頻閃儀的頻率直到第一次看到一串仿佛固定不動的水滴．（此
時，頻閃儀頻率等于水滴滴落的頻率）
c．用豎直放置的米尺測得各個水滴所對應(yīng)的刻度．
d．采集數(shù)據(jù)進行處理．
實驗中觀察到水滴“固定不動”時的閃光頻率為30Hz，某同學(xué)讀出其中比較圓的水滴到第一個水滴的距離如圖3所示，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，第8個水滴在此時刻的速度v8=
 
m/s，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=
 
m/s2；（以上兩空計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）．該實驗存在誤差的原因可能是（寫出一條即可）：
 
．

（2）用伏安法測量金屬絲的電阻，現(xiàn)提供如下圖（甲）所示的實驗器材電源電動勢E=4V．實驗要求獲得多組數(shù)據(jù)，且金屬絲上所加的電壓須從零開始．
①某同學(xué)先用多用電表粗測該金屬絲的電阻．用已經(jīng)調(diào)好零且選擇開關(guān)指向歐姆擋“×10”檔位
的多用電表測量，發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角度太大，這時他應(yīng)將選擇開關(guān)換成歐姆擋的
 
檔位（選填“×100”或“×1”），然后進行
 
，再次測量電阻絲的阻值，其表盤及指針?biāo)肝恢萌鐖D
（乙）所示，則此段電阻絲的電阻為
 
Ω．
②請在筆畫線代替導(dǎo)線，在（甲）圖中進行連線．
③某次實驗測量時，選用合適的電表量程，表面刻度及指針如圖（丙）所示，則電流表讀數(shù)為
 
A，電壓
表讀數(shù)為
 
V，該金屬絲的電阻值為
 
Ω．精英家教網(wǎng)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案