如圖所示,固定的水平光滑金屬導軌,間距為L,左端接有阻值為R的電阻,處在方向豎直,磁感應強度為B的勻強磁場中,質(zhì)量為m的導體棒與固定彈簧相連,放在導軌上,導軌與導體棒的電阻均可忽略。初始時刻,彈簧恰處于自然長度,導體棒具有水平向右的初速度。在沿導軌往復運動的過程中,導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸。

(1)求初始時刻導體棒受到的安培力。
(2)若導體棒從初始時刻到速度第一次為零時,彈簧的彈力勢能為,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)導體棒往復運動,最終將靜止于何處?從導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)  水平向左
(2) ;
(3) 初始位置;
(1)初始時刻棒中感應電動勢,棒中感應電流,作用于棒上的安培力,聯(lián)立解得,安培力方向:水平向左;
(2)由功和能的關系,得安培力做功,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)由能量轉化平衡條件等,可判斷:棒最終靜止于初始位置
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖為驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖.
(1)為完成此實驗,除了圖中所示器材,還需要的器材有______
A.刻度尺B.秒表
C.天平D.“220V、50Hz”交流電源
(2)某同學實驗打出的紙帶如圖所示,“0”點是第一個打點(此刻速度為零),0、1、2、…、4為連續(xù)打下的點.各相鄰打點間的距離為S1、S2、…、S4.設打點計時器的打點時間間隔為T,實驗地點的重力加速度為g.為了驗證打下“0”點到打下“3”點過程中,重錘的機械能守恒,該同學利用υ=2gS3計算出打下“4”點時重錘的速度υ,你贊同嗎?請寫出你的看法.(若不贊同,請寫出你的方法.)______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m的物塊甲以3m/s的速度在光滑水平面上運動,有一輕彈簧固定其上,另一質(zhì)量也為m的物體乙以4m/s的速度與甲相向運動,如圖所示,則 (  )
A.甲、乙兩物塊在彈簧壓縮過程中,由于彈簧彈力的作用,甲乙兩物體組成的系統(tǒng)動量不守恒
B.當兩物塊相距最近時,甲物塊的速度為零
C.甲物塊的速率可達到5m/s
D.當甲物塊的速率為1m/s時,乙物塊的速率可能為2m/s,也可能為0

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,寬為L=2m、足夠長的金屬導軌MN和M’N’放在傾角為θ=30°的斜面上,在N和N’之間連有一個阻值為R=1.2Ω的電阻,在導軌上AA’處放置一根與導軌垂直、質(zhì)量為m=0.8kg、電阻為r=0.4Ω的金屬滑桿,導軌的電阻不計。用輕繩通過定滑輪將電動小車與滑桿的中點相連,繩與滑桿的連線平行于斜面,開始時小車位于滑輪的正下方水平面上的P處(小車可視為質(zhì)點),滑輪離小車的高度H=4.0m。在導軌的NN’和OO’所圍的區(qū)域存s在一個磁感應強度B=1.0T、方向垂直于斜面向上的勻強磁場,此區(qū)域內(nèi)滑桿和導軌間的動摩擦因數(shù)為μ=,此區(qū)域外導軌是光滑的。電動小車沿PS以v=1.0m/s的速度勻速前進時,滑桿經(jīng)d=1m的位移由AA’滑到OO’位置。(g取10m/s2)求:

(1)若滑桿滑到OO’位置時細繩中拉力為10.1N,滑桿通過OO’位置時的加速度;
(2)若滑桿運動到OO’位置時繩子突然斷了,則從斷繩到滑桿回到AA’位置過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量Q為多少?(設導軌足夠長,滑桿滑回到AA’時恰好做勻速直線運動。)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)交流發(fā)電機轉子有n匝線圈,每匝線圈所圍面積為S,勻強磁場的磁感應強度為B,勻速轉動的角速度為ω,線圈內(nèi)電阻為r,外電路電阻為R。.當線圈由圖中實線位置勻速轉動90°到達虛線位置過程中,求:
(1)通過R的電荷量q為多少?
(2)R上產(chǎn)生的電熱QR為多少?
(3)外力做的功W為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(多選題)在光滑水平面上,一質(zhì)量為m、速度大小為v的A球與質(zhì)量為2m靜止的B球碰撞發(fā)生正碰,碰撞可能是彈性的,也可能是非彈性的。則碰后B球的速度大小可能是(  )
A.0.6v  B.0.4v C.0.3v  D.0.2v

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

高空“蹦極”是勇敢者的游戲。蹦極運動員將彈性長繩(質(zhì)量忽略不計)的一端系在雙腳上,另一端固定在高處的跳臺上,運動員無初速地從跳臺上落下。若不計空氣阻力,則(  )
A.彈性繩開始伸直時,運動員的速度最大
B.從彈性繩開始伸直到最低點的過程中,運動員的重力勢能與彈性繩的彈性勢能之和不斷增大
C.整個下落過程中,重力對運動員的沖量與彈性繩彈力對運動員的沖量相同
D.整個下落過程中,重力對運動員所做的功等于運動員克服彈性繩彈力所做的功

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個帶正電的小球穿在一根絕緣的粗糙直桿AC上,桿與水平方向成θ角,整個空間存在著豎直向上的勻強電場和垂直于桿方向斜向上的勻強磁場.小球沿桿向下運動,在A點時的動能為100 J,在C點時動能減為零,D為AC的中點,在運動過程中,則(  )
A.小球在D點時的動能為50 J
B.小球電勢能的增加量一定等于重力勢能的減少量
C.到達C點后小球可能沿桿向上運動
D.小球在AD段克服摩擦力做的功與小球在DC段克服摩擦力做的功相等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

點電荷M、N、P、Q的帶電量相等,M、N帶正電,P、Q帶負電,它們分別處在一個矩形的四個頂點上,O為矩形的中心。它們產(chǎn)生靜電場的等勢面如圖中虛線所示,電場中a、b、c、d四個點與MNPQ共面,則下列說法正確的是(   )
A.如取無窮遠處電勢為零,則O點電勢為零,場強為零
B.O、b兩點電勢,O、b兩點場強
C.將某一正試探電荷從b點沿直線移動到c點,電場力一直做正功
D.某一負試探電荷在各點的電勢能大小關系為

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