【題目】如圖所示.豎直放置的間距為L=1m的兩平行光滑導(dǎo)軌，上端連接一個(gè)阻值為R=1Ω的電阻，在導(dǎo)軌的MN位置以下有垂直紙面向里的磁場，在MN處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0=1T，在MN下方的磁場沿Y軸方向磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減少，在MN下方1m處的磁感應(yīng)強(qiáng)度剛好為零.現(xiàn)有一質(zhì)量為1kg，電阻也是R=1Ω的金屬棒，從距離MN為h=0.2m的上方緊貼導(dǎo)軌自由下落，然后進(jìn)入磁場區(qū)域繼續(xù)下落相同高度h的過程中，能使得電阻R上的電功率保持不變（不計(jì)一切摩擦）求(g=10m/s2)：

（1）電阻R上的電功率；

（2）從MN位置再下降h時(shí)，金屬棒的速度v；

（3）從MN位置再下降h所用的時(shí)間t.

【答案】（1）1W（2）2.5m/s（3）0.4375s

【解析】（1）由mgh=mv12得v1=2m/s

此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢為E=B0Lv1=2V

感應(yīng)電流為

P=I2R=1W

（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度隨y的變化關(guān)系為：B=B0-ky

當(dāng)y=1m時(shí)，B=0，所以k=1

所以有B=1-y(T)

因?yàn)榻饘侔粼诖艌鲋邢侣?/span>h的過程中電阻R上的電功率保持不變，所以感應(yīng)電動(dòng)勢不變

E=B0Lv1=(1-y)Lv

代入數(shù)據(jù)得v=2.5m/s

（3）金屬棒從MN位置在下降h過程中，由動(dòng)能定理可知

帶入數(shù)據(jù)得W克A=0.875J

所以整個(gè)過程中產(chǎn)生的焦耳熱為：Q=W克A=0.875J

根據(jù)焦耳定律可得：Q=2Pt 代入數(shù)據(jù)可得t=0.4375s

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，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c，以不同的速率對準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入磁場，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖．若帶電粒子只受磁場力的作用，則下列說法錯(cuò)誤的是

A. 三個(gè)粒子都帶正電荷

B. c粒子速率最小

C. c粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短

D. 它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期Ta =Tb =Tc

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一帶電微粒質(zhì)量為m=2.0×10﹣11kg、電荷量q=+1.0×10﹣5C（重力不計(jì)），從靜止開始經(jīng)電壓為U1=100V的電場加速后，水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中，微粒射出電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ=30°，并接著進(jìn)入一個(gè)方向垂直紙面向里、寬度為D=34.6cm的勻強(qiáng)磁場區(qū)域．已知偏轉(zhuǎn)電場中金屬板長L=20cm，兩板間距d=17.3cm．（注意：計(jì)算中取1.73）求：

（1）帶電微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速率v1；

（2）偏轉(zhuǎn)電場中兩金屬板間的電壓U2；

（3）為使帶電微粒在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長，B的取值滿足怎樣的條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)半徑相同的半圓形軌道分別豎直放在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，軌道兩端在同一高度上，軌道是光滑的．兩個(gè)相同的帶正電小球同球從兩軌道左端最高點(diǎn)由靜止釋放，M、N為軌道的最低點(diǎn)，則（　�。�

A. 兩小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)的速度

B. 兩小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力

C. 小球第一次到達(dá)M點(diǎn)的時(shí)間大于小球第一次到達(dá)N點(diǎn)的時(shí)間

D. 在磁場中小球能到達(dá)軌道的另一端，在電場中小球不能到達(dá)軌道的另一端

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將兩個(gè)金屬電極鋅片和銅片插入一個(gè)水果中就可以做成一個(gè)水果電池，某興趣小組欲測量水果電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻．

（1）甲同學(xué)用多用表的直流電壓（0～1V）檔估測某水果電池的電動(dòng)勢，穩(wěn)定時(shí)指針如圖中A所示，則讀數(shù)為______V；用多用表的歐姆×100檔估測水果電池的內(nèi)阻，穩(wěn)定時(shí)指針如圖中B所示，則讀數(shù)為_______Ω．上述測量中存在一重大錯(cuò)誤，是_______________。

（2）乙同學(xué)采用如圖所示電路進(jìn)行測量，并根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出了R-圖像，則根據(jù)圖象，該水果電池的電動(dòng)勢為______V，內(nèi)阻為_______Ω．（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：

【題目】年增在地球的上空完成了以牛頓第二定律為基礎(chǔ)的測定質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)，用宇宙飛船（質(zhì)量）去接觸正在軌道上運(yùn)行的火箭（質(zhì)量，發(fā)動(dòng)機(jī)已熄火），如圖所示．接觸以后，開動(dòng)飛船尾部的推進(jìn)器，使飛船和火箭組共同加速，推進(jìn)器平均推力為，開動(dòng)時(shí)間，測出飛船和火箭組的速度變化是，下列說法正確的是（ ）

A. 火箭質(zhì)量應(yīng)為

B. 宇宙飛船的質(zhì)量應(yīng)為

C. 推力越大， 就越大，且與成正比

D. 推力通過飛船傳遞給火箭，所以飛船對火箭的彈力大小應(yīng)為．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的平行板器件中，存在相互垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.4T，方向垂直紙面向里，電場強(qiáng)度，方向向下，PQ為板間中線．緊靠平行板右側(cè)邊緣xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)，有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=0.25T，磁場邊界AO和y軸的夾角∠AOy=45°．一束帶電量的正離子從P點(diǎn)射入平行板間，沿中線PQ做直線運(yùn)動(dòng)，穿出平行板后從y軸上坐標(biāo)為(0，0.2m)的Q點(diǎn)垂直y軸射入磁場區(qū)，離子離開磁場后垂直通過x軸．求：

(1)離子運(yùn)動(dòng)的速度為多大?

(2)離子的質(zhì)量為多大?

(3)若只改變AOy區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，使離子都不能打到x軸上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小應(yīng)滿足什么條件?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為m的小球由輕繩a、b分別系于一輕質(zhì)木架上的A和C點(diǎn)，繩長分別為，如圖所示。當(dāng)輕桿繞軸BC以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩a在豎直方向，繩b在水平方向，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí)，繩b被燒斷的同時(shí)輕桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)，則（ ）

A. 小球仍在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

B. 在繩b被燒斷瞬間，a繩中張力突然增大

C. 若角速度較小，小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動(dòng)

D. 繩b未被燒斷時(shí)，繩a的拉力大于mg，繩b的拉力為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一根長為l的線吊著一質(zhì)量為m的帶電量為q的小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場中，如圖所示，線與豎直方向成角，現(xiàn)突然將該電場方向變?yōu)橄蛳虑掖笮〔蛔�，不考慮因電場的改變而帶來的其他影響，（重力加速度為g），，求：

（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大�。�

（2）求小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)線的拉力

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