【題目】如圖1所示，固定于水平面的U形導(dǎo)線框處于豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)線框兩平行導(dǎo)軌間距為l，左端接一電動勢為E0、內(nèi)阻不計的電源。一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒MN垂直導(dǎo)線框放置并接觸良好。閉合開關(guān)S，導(dǎo)體棒從靜止開始運(yùn)動。忽略摩擦阻力和導(dǎo)線框的電阻，平行軌道足夠長。請分析說明導(dǎo)體棒MN的運(yùn)動情況，在圖2中畫出速度v隨時間t變化的示意圖；并推導(dǎo)證明導(dǎo)體棒達(dá)到的最大速度為

【答案】導(dǎo)體棒做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，達(dá)到最大速度時，加速度a=0；

【解析】

導(dǎo)體棒在向右運(yùn)動的過程中會切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，與回路中的電源形成閉合回路，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求得電流，結(jié)合牛頓第二定律判斷出速度的變化；

解：閉合開關(guān)s后，線框與導(dǎo)體棒組成的回路中產(chǎn)生電流，導(dǎo)體棒受到安培力開始加速運(yùn)動，假設(shè)某一時刻的速度為v，此時導(dǎo)體棒切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

初始階段

回路中的電流為：

導(dǎo)體棒受到的安培力為，方向水平向右

因此,導(dǎo)體棒的加速度為，方向水平向右，即與v方向相同，隨速度的增加，加速度減小，但仍與v同方向，因此，導(dǎo)體棒做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，達(dá)到最大速度時，加速度a=0，即有：，解得

圖象為

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】某人從樓頂由靜止釋放一顆石子。如果忽略空氣對石子的阻力，利用下面的哪些已知量可以測量這棟樓的高度H(已知重力加速度為g)( )

A. 石子落地時的速度 B. 石子下落最初1 s內(nèi)的位移

C. 石子下落的時間 D. 石子下落最后1 s內(nèi)的位移

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲，均勻帶正電街的絕緣圓盤，圓盤平面在豎直面內(nèi)，一光滑絕緣細(xì)桿過圓盤中心O點(diǎn)且垂直于盤面，細(xì)桿上套有一個質(zhì)量為m＝10g、電荷量q=-5×10-2C的帶電的小環(huán)。讓小環(huán)以v0=6m/s的初速度從A點(diǎn)向右運(yùn)動，到B點(diǎn)時，速度圖像的切線斜率最大（圖中標(biāo)出了該切線），到C點(diǎn)時速度第一次減為零，小環(huán)運(yùn)動的v-t圖像如圖乙。則下列說法正確的是

A.由A到C的過程中，小環(huán)的電勢能一直增大

B.由A到C圓盤產(chǎn)生的電勢逐漸升高

C.圓盤產(chǎn)生的電場中，A、C兩點(diǎn)間的電勢差為3.6V

D.圓盤產(chǎn)生的電場中，B點(diǎn)處場強(qiáng)大小為0.2V/m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】O點(diǎn)處有一質(zhì)點(diǎn)從t＝0時刻開始在y方向做簡諧運(yùn)動，0.4s時，在其右邊與質(zhì)點(diǎn)相連的水平繩上第一次形成如圖所示的波形，此時波源質(zhì)點(diǎn)的振動頻率突然變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍，振幅和繩波傳播速度均不變．

（i）求該繩波傳播的速度；

（ii）繩上某質(zhì)點(diǎn)從某次向上經(jīng)過平衡位置開始的1s內(nèi)總路程至少為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物理課上，老師做了一個“神奇”的實(shí)驗：將1m長的鋁管豎直放置，一磁性很強(qiáng)的磁鐵從上管口由靜止釋放，觀察到磁鐵用較長時間才從下管口落出，如圖所示。對于這個實(shí)驗現(xiàn)象同學(xué)們經(jīng)分析討論做出相關(guān)的判斷，你認(rèn)為正確的是（下落過程中不計空氣阻力，磁鐵也沒有與管壁接觸）（ ）

A.如果磁鐵的磁性足夠強(qiáng)，磁鐵會停留在鋁管中，永遠(yuǎn)不落下來

B.如果磁鐵的磁性足夠強(qiáng)，磁鐵在鋁管中運(yùn)動時間更長，但一定會落下來

C.磁鐵在鋁管中運(yùn)動的過程中，由于不計空氣阻力，所以機(jī)械能守恒

D.如果將鋁管換成塑料管，磁鐵從塑料管中出來也會用較長時間

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗小組利用如圖所示裝置“探究小車加速度與合外力的關(guān)系”，圖中A為小車，B為打點(diǎn)計時器，C為彈簧測力計，P為鉤碼，一端帶有定滑輪的足夠長的木板水平放置，與小車相連的細(xì)線和長木板平行，與動滑輪及彈簧測力計相連的細(xì)線豎直，不計繩與滑輪的摩擦及動滑輪質(zhì)量。實(shí)驗步驟如下：

①把長木板左端墊高，在不掛重物情況下，輕推一下小車，使小車拖著紙帶做勻速運(yùn)動；

②掛上鉤碼，接通電源后，釋放小車，打出一條紙帶，將點(diǎn)跡清楚的某點(diǎn)記為第零計數(shù)點(diǎn)，順次選取一系列點(diǎn)作為計數(shù)點(diǎn)1、2、3......，分別測量這些計數(shù)點(diǎn)到第零計數(shù)點(diǎn)之間的距離x，然后由這些距離求出小車的加速度；

③改變鉤碼數(shù)量，重復(fù)步驟②，求得小車在不同合力作用下的加速度。

（1）本實(shí)驗中是否必須滿足重物P的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車A的質(zhì)量； _______ （填“是”或“否”）

（2）由本實(shí)驗得到的數(shù)據(jù)作出小車加速度與彈簧測力計示數(shù)F的關(guān)系圖象，與本實(shí)驗相符合的是________；

（3）該實(shí)驗小組欲利用此裝置“探究小車動能變化與合外力對它所做 功的關(guān)系”，在步驟②中的紙帶上，由各計數(shù)點(diǎn)到第零計數(shù)點(diǎn)之間的距離x，計算出它們與零計數(shù)點(diǎn)的速度平方差，彈簧測力計的示數(shù)F，小車A的質(zhì)量m，然后建立坐標(biāo)系，通過描點(diǎn)法得到的圖象是一條過原點(diǎn)的直線，如圖所示，則這條直線斜率的表達(dá)式為__________。（用題中已知條件表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩束平行的細(xì)激光束，垂直于半圓柱玻璃的平面射到半圓柱玻璃上，如圖甲所示。已知其中一條光線沿直線穿過玻璃，它的入射點(diǎn)是O；另一條光線的入射點(diǎn)為A，穿過玻璃后兩條光線交于P點(diǎn)。已知玻璃截面的圓半徑為R，OA=，OP =R。求：

（1）該種玻璃材料的折射率。

（2）若使用該種材料制作成如圖乙所示的扇形透明柱狀介質(zhì)AOB，半徑為仍R，圓心角。一束平行于OB的單色光由OA面射入介質(zhì)，要使柱體AB面上沒有光線射出，至少要在O點(diǎn)豎直放置多高的遮光板？（不考慮OB面的反射）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,小球A、B、C的質(zhì)量分別為m、m、2m,A與BC間通過鉸鏈用輕桿連接，桿長為L,B、C置于水平地面上�，F(xiàn)讓兩輕桿并攏，將A由靜止釋放下降到最低點(diǎn)的過程中，A、B、C在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動，忽略一切摩擦，重力加速度為g。則

A. A、B、C組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒

B. A、C之間的輕桿始終對C做正功

C. A與桌面接觸時具有水平方向的速度

D. A與桌面接觸時的速度大小為

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【題目】如圖所示，OACO為置于水平面內(nèi)的光滑閉合金屬導(dǎo)軌，O、C處分別接有短電阻絲（圖中用粗線表示），R1=4Ω、R2=8Ω（導(dǎo)軌其它部分電阻不計）．導(dǎo)軌OAC的形狀滿足（單位：m）．磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面．一足夠長的金屬棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在導(dǎo)軌上從O點(diǎn)滑動到C點(diǎn)，棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終保持與OC導(dǎo)軌垂直，不計棒的電阻．求：

（1）外力F的最大值；

（2）金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動時電阻絲R1上消耗的最大功率；

（3）在滑動過程中通過金屬棒的電流I與時間t的關(guān)系．

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