【題目】如圖所示，兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌ab、cd與水平面成固定，導(dǎo)軌間距離為L=1m，電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌上端接一個(gè)阻值為R0的定值電阻。在c、N之間接有電阻箱。整個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T；現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放。金屬棒下滑過程中與導(dǎo)軌接觸良好。金屬棒與導(dǎo)軌間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為。改變電阻箱的阻值R，測定金屬棒的最大速度，得到的關(guān)系如圖所示。若軌道足夠長，重力加速度。求：

(1)金屬桿的質(zhì)量m和定值電阻的阻值；

(2)當(dāng)電阻箱R取時(shí)，且金屬桿的加速度為時(shí)，此時(shí)金屬桿的速度。

【答案】（1）0.5kg；0.5Ω（2）2m/s

【解析】試題（1）金屬桿以速度vm下滑時(shí)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：E=BLvm

由閉合電路的歐姆定律可知：E=I（R+R0）

當(dāng)金屬棒以最大速度下滑時(shí)有：

聯(lián)立解得：

由vm-R圖線可知： ；

解得：m=0.5kg；R0=0.5Ω

（2）設(shè)金屬棒下滑的速度為v，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知：E’=BLv

由閉合電路的歐姆定律可知：E’=I（R+R0）

當(dāng)金屬桿下滑的加速度為1m/s2時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得：

解得v=2m/s

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】如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，間距為L，左端接有阻值為R的電阻。兩導(dǎo)軌間勻強(qiáng)磁場方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。質(zhì)量為m，阻值為r的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置�，F(xiàn)對棒施加水平向右的恒定拉力F，使棒由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)。若棒向右運(yùn)動(dòng)距離為x時(shí)速度達(dá)到最大值，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，忽略棒與導(dǎo)軌間的摩擦，求：

（1）棒運(yùn)動(dòng)的最大速度vm；

（2）在棒運(yùn)動(dòng)位移x的過程中，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，上端封閉的玻璃管A豎直固定，豎直玻璃管B上端開口且足夠長,兩管下端用足夠長橡皮管連接起來,A管上端被水銀柱封閉了一段長為h =5cm的理想氣體,B管水銀面剛好與A管頂端齊平,玻璃管A內(nèi)氣體溫度為t1=27℃，外界大氣壓為P0 =75cmHg,求：

①保持溫度不變，要使A管中氣體長度穩(wěn)定為h'=4cm,應(yīng)將B管向上移動(dòng)多少厘米？

②B管向上移動(dòng)后保持不動(dòng),為了讓A管中氣體體積恢復(fù)到原來長度，則應(yīng)將氣體溫度升高多少攝氏度？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是磁流體發(fā)電機(jī)的示意圖，兩平行金屬板A、B之間有一個(gè)很強(qiáng)的磁場．一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子）沿垂直于磁場的方向噴入磁場．把A、B與電阻R相連接．下列說法正確的是（　　）

A. R中有由b向a方向的電流

B. A板的電勢高于B板的電勢

C. 若只改變磁場強(qiáng)弱，R中電流保持不變

D. 若只增大粒子入射速度，R中電流增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球1、2由不可伸長的細(xì)繩相連，小球1懸掛在定滑輪O的下方，小球2在半徑為R的半球形固定容器內(nèi)，定滑輪O與容器的邊緣D及球心C在同一水平線上。系統(tǒng)靜止時(shí)，小球1在定滑輪正下方R處的A點(diǎn)，小球2位于B點(diǎn)，BD間的細(xì)繩與水平方向的夾角θ=。已知小球1的質(zhì)量為m，重力加速度為g，不計(jì)一切摩擦，忽略滑輪的質(zhì)量。(結(jié)果用根號表示)

(1)試求小球2的質(zhì)量；

(2)現(xiàn)將小球2置于D處由靜止釋放(小球1未觸及地面)，求小球1到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能；

(3)在第(2)問中，小球2經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)，突然剪斷細(xì)繩，求小球2經(jīng)過容器晟低點(diǎn)時(shí)對容器的壓力。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一圓筒處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與筒的軸平行，筒的橫截面如圖所示．圖中直徑MN的兩端分別開有小孔，筒繞其中心軸以角速度ω順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．在該截面內(nèi)，一帶電粒子從小孔M射入筒內(nèi)，射入時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向與MN成30°角．當(dāng)筒轉(zhuǎn)過90°時(shí)，該粒子恰好從小孔N飛出圓筒．不計(jì)重力．若粒子在筒內(nèi)未與筒壁發(fā)生碰撞，則帶電粒子的比荷為(　　)

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，P是一根表面均勻地鍍有薄層的電阻膜的pvc管，其電阻Rx約15。長度L約50cm，直徑D約10cm鍍膜材料的電阻率已知，管的兩端有導(dǎo)電金屬圈MN．某同學(xué)根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)了一個(gè)測定膜層厚度d的實(shí)驗(yàn)方案．實(shí)驗(yàn)器材如下：

電流表A1；量程3.0A，內(nèi)阻約為0.1；

電流表A2；量程0.6A，內(nèi)阻約為0.2；

電壓表V；量程3.0V，內(nèi)阻RV=3.0k；

定值電阻R0；阻值3.0；

定值電阻R1；阻值1.0k；

定值電阻R2；阻值3.0k；

滑動(dòng)變阻器R：阻值范圍0～10；

電源E：電動(dòng)勢6.0V，內(nèi)阻不計(jì)；

毫米刻度尺、開關(guān)S及導(dǎo)線若干．

(1)為了測定膜層厚度d，該同學(xué)先測量出電阻膜的電阻，電流表應(yīng)選擇_____(填“A1”或“A2”)

(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路時(shí)要求在測量電阻時(shí)通過電阻的電流從零開始，請?jiān)谟疫叿娇蛑挟嫵鰷y量電路圖．并在圖中標(biāo)明選用器材的符號_______．

(3)計(jì)算膜層厚度d=______．(用L、D、、R等符號表示)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2018年中國散裂中子源（CSNS）將迎來驗(yàn)收，目前已建設(shè)的3臺譜儀也將啟動(dòng)首批實(shí)驗(yàn)．有關(guān)中子的研究，下列說法正確的是

A. 核發(fā)生一次α衰變，新核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了4

B. 一個(gè)氘核和一個(gè)氚核經(jīng)過核反應(yīng)后生成氦核和中子是原子核衰變反應(yīng)

C. 盧瑟福通過分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子

D. 中子和其他微觀粒子，都具有波粒二象性

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定在墻壁上，另一端與擋板相連（擋板質(zhì)量不可忽略）．放置在光滑的水平面上。把一質(zhì)量為m的物體A緊靠著擋板壓縮彈簧后，由靜止開始釋放，彈簧前端到O點(diǎn)時(shí)物體與擋板分離，此時(shí)物體的動(dòng)能為E；現(xiàn)換一質(zhì)量為M(M>m)的物體B緊靠著擋板壓縮彈簧到相同的位置，由靜止釋放，則

A. 彈簧前端到O點(diǎn)左側(cè)時(shí)B物體與擋板分離B. 彈簧前端到O點(diǎn)右側(cè)時(shí)B物體與擋板分離

C. 物體B與擋板分離時(shí)的動(dòng)能大于EoD. 物體B與擋板分離時(shí)的動(dòng)能小于Eo

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