【題目】如圖1所示，水平面上有兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，兩導(dǎo)軌間距為l，電阻均可忽略不計(jì)。在M和P之間接有阻值為R的定值電阻，導(dǎo)體桿ab質(zhì)量為m、電阻為r，并與導(dǎo)軌接觸良好。整個(gè)裝置處于方向豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中�，F(xiàn)給ab桿一個(gè)初速度v0，使桿向右運(yùn)動。

（1）當(dāng)ab桿剛好具有初速度v0時(shí)，求此時(shí)ab桿兩端的電壓U；a、b兩端哪端電勢高；

（2）請?jiān)趫D2中定性畫出通過電阻R的電流i隨時(shí)間t變化規(guī)律的圖象；

（3）若將M和P之間的電阻R改為接一電容為C的電容器，如圖3所示。同樣給ab桿一個(gè)初速度v0，使桿向右運(yùn)動。請分析說明ab桿的運(yùn)動情況。

【答案】（1）；a端電勢高（2） （3）當(dāng)ab桿以初速度0開始切割磁感線時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，電路開始給電容器充電，有電流通過ab桿，桿在安培力的作用下做減速運(yùn)動，隨著速度減小，安培力減小，加速度也減小，桿做加速度減小的減速運(yùn)動。當(dāng)電容器兩端電壓與感應(yīng)電動勢相等時(shí)，充電結(jié)束，桿以恒定的速度做勻速直線運(yùn)動。

【解析】

（1）求解產(chǎn)生感應(yīng)電動勢大小，根據(jù)全電路歐姆定律求解電流強(qiáng)度和電壓，根據(jù)右手定則判斷電勢高低；
（2）分析桿的受力情況和運(yùn)動情況，確定感應(yīng)電流變化情況，由此畫出圖象；
（3）桿在向右運(yùn)動過程中速度逐漸減小、由此分析安培力的變化，確定運(yùn)動情況；根據(jù)動量定理求解最后的速度大小。

（1）ab桿切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢： E = Blv0

根據(jù)全電路歐姆定律：

ab桿兩端電壓即路端電壓：

解得；a端電勢高。

（2）桿在向右運(yùn)動過程中速度逐漸減小、感應(yīng)電動勢逐漸減小，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得感應(yīng)電流逐漸減小，通過電阻R的電流i隨時(shí)間變化規(guī)律的圖象如圖所示：

（3）當(dāng)ab桿以初速度0開始切割磁感線時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，電路開始給電容器充電，有電流通過ab桿，桿在安培力的作用下做減速運(yùn)動，隨著速度減小，安培力減小，加速度也減小，桿做加速度減小的減速運(yùn)動。當(dāng)電容器兩端電壓與感應(yīng)電動勢相等時(shí)，充電結(jié)束，桿以恒定的速度做勻速直線運(yùn)動。

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，豎直平面內(nèi)有一固定光滑的金屬導(dǎo)軌，間距為L，導(dǎo)軌上端并聯(lián)兩個(gè)阻值均為R的電阻R1、R2，質(zhì)量為m的金屬細(xì)桿ab與絕緣輕質(zhì)彈簧相連，彈簧與導(dǎo)軌平面平行，彈簧勁度系數(shù)為k，上端固定，整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向外的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，金屬細(xì)桿的電阻為r=R，初始時(shí)，連接著被壓縮的彈簧的金屬細(xì)桿被鎖定，彈簧彈力大小和桿的重力相等，現(xiàn)解除細(xì)桿的鎖定，使其從靜止開始運(yùn)動，細(xì)桿第一次向下運(yùn)動達(dá)最大速度為v1，此時(shí)彈簧處于伸長狀態(tài)，再減速運(yùn)動到速度為零后，再沿導(dǎo)軌平面向上運(yùn)動，然后減速為零，再沿導(dǎo)軌平面向下運(yùn)動，一直往復(fù)運(yùn)動到靜止?fàn)顟B(tài)，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，細(xì)桿在運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌處置并保持良好的接觸，重力加速度為g，求

（1）細(xì)桿速度達(dá)到v1瞬間，通過R1的電流I1的大小和方向；

（2）桿由開始運(yùn)動直到最后靜止，細(xì)桿上產(chǎn)生的焦耳熱Q1；

（3）從開始到桿第一次的速度為v1過程中，通過桿的電量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】空間有一沿x軸對稱分布的電場，其電場強(qiáng)度E隨x變化的圖象如圖所示，x軸正方向?yàn)閳鰪?qiáng)的正方向。下列說法中正確的是

A. 該電場可能是由一對分別位于x2和－x2兩點(diǎn)的等量異種電荷形成的電場

B. x2和－x2兩點(diǎn)的電勢相等

C. 正電荷從x1運(yùn)動到x3的過程中電勢能先增大后減小

D. 原點(diǎn)O與x2兩點(diǎn)之間的電勢差大于-x2與x1兩點(diǎn)之間的電勢差

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖甲所示的電路，測定一節(jié)蓄電池的電動勢和內(nèi)電阻。蓄電池的電動勢約為2V，內(nèi)電阻很小。除蓄電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：

A．電壓表（量程3V） B．電流表（量程0.6A）

C．電流表（量程3A） D．定值電阻R0（阻值4、額定功率4W）

E．滑動變阻器（阻值范圍0—20、額定電流2A）

F．滑動變阻器（阻值范圍0—1000、額定電流0.5A）

（1）電流表應(yīng)選____________，滑動變阻器應(yīng)選_____________（填器材前的字母代號）

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出U—I圖象如圖乙所示，則蓄電池的電動勢E=____ V，內(nèi)電阻r=____ (r保留兩位有效數(shù)字)

（3）引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是_________________________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)想要較為精確的測量一只電流表 (量程為 4mA 、內(nèi)阻約為 100Ω )的內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)室中可供選擇的器材有：

電流表 ：量程為 5mA ，內(nèi)阻約為 50Ω ；

電壓表 ：量程為 4V ，內(nèi)阻約為 4000Ω ；

定值電阻：阻值 ＝5Ω ；

定值電阻：阻值 ＝60Ω ；

滑動變阻器：最大電阻 15Ω ，額定電流 1A ；

直流電源：電動勢 1.5V ，內(nèi)阻 0.5Ω ；

開關(guān)，導(dǎo)線若干。

（1）該同學(xué)選用其中的部分器材設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路進(jìn)行測量，你認(rèn)為該設(shè)計(jì)方案不合理的地方是 _________________________________�！�

（2）請用電流表、和某一定值電阻重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并在乙圖的方框中將正確的電路圖補(bǔ)充完整(圖中注明所選器材符號)___________。

（3）按照乙圖電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測得電流表的示數(shù)為 ，電流表的示數(shù)為，則電流表內(nèi)阻的表達(dá)式為 ______。

（4）根據(jù)測量數(shù)據(jù)，做出的 ― 圖象如圖丙所示，則電流表的內(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】如圖所示，寬度為 L 的光滑固定金屬導(dǎo)軌由水平部分和傾斜部分組成，水平部分足夠長，傾斜部分與水平面的夾角為 30° 。導(dǎo)軌水平部分處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，傾斜部分處于斜向上與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場中，兩磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為 B 。導(dǎo)體棒ab和cd分別置于導(dǎo)軌的傾斜部分上和水平部分上并保持靜止，現(xiàn)將導(dǎo)體棒 ab，在距導(dǎo)軌水平部分高度為 h處釋放，導(dǎo)體棒ab在到達(dá) MN處之前已達(dá)到穩(wěn)定的運(yùn)動狀態(tài)，在導(dǎo)體棒ab到達(dá)MN時(shí)再釋放導(dǎo)體棒 cd ，導(dǎo)體棒 ab在 MN處由傾斜部分進(jìn)入水平部分時(shí)無能量損失.已知導(dǎo)體棒 ab 質(zhì)量為 m ，電阻為 r ，導(dǎo)體棒 cd 質(zhì)量也為 m ，電阻為2 r ，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span> g ，求：

（1）導(dǎo)體棒ab到達(dá) MN 之前穩(wěn)定運(yùn)動時(shí)的速度大��；

（2）整個(gè)過程中導(dǎo)體棒ab產(chǎn)生的焦耳熱；

（3）整個(gè)過程中通過導(dǎo)體棒ab某一橫截面的電荷量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為某物體做直線運(yùn)動的圖像，關(guān)于這個(gè)物體在4s內(nèi)運(yùn)動的情況，下列說法正確的是：

A. 物體始終向同一方向運(yùn)動

B. 加速度大小不變，方向與初速度方向相同

C. 2s末物體離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)

D. 4s內(nèi)通過的路程和位移都為4m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】宇宙中有兩顆相距無限遠(yuǎn)的恒星S1、S2，半徑均為R0．如圖分別是兩顆恒星周圍行星的公轉(zhuǎn)半徑r3與公轉(zhuǎn)周期T2的圖象，其中r3為橫軸，T2為縱軸．則以下說法正確的是

A. 恒星S1的質(zhì)量大于恒星S2的質(zhì)量

B. 恒星S1的密度大于恒星S2的密度

C. 不考慮S1、S2的自轉(zhuǎn)，S2表面重力加速度較大

D. 距兩恒星表面高度相同的行星，S1的行星向心加速度較大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是一種焊接方法的原理示意圖。將圓形待焊接金屬工件放在線圈中，然后在線圈中通以某種電流，待焊接工件中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流在焊縫處產(chǎn)生大量的熱量將焊縫兩邊的金屬熔化，待焊接工件就焊接在一起了。我國生產(chǎn)的自行車車輪圈就是用這種辦法焊接的。下列說法中正確的是（ ）

A. 這種焊接方法的原理是電流的磁效應(yīng)

B. 線圈中通入的交流電頻率越高，焊縫處溫度升高的越快

C. 線圈中的電流是很強(qiáng)的恒定電流

D. 待焊接工件中的感應(yīng)電流方向與線圈中的電流方向總是相反

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同步練習(xí)冊答案