【題目】如圖所示，兩光滑金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，間距d=2m，導(dǎo)軌與水平面成θ=53°角，在導(dǎo)軌中間段存在方向垂直于斜面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T、寬為L的長方形的勻強(qiáng)磁場區(qū)域abcd，導(dǎo)軌上端連接電阻R=3Ω，金屬桿MN質(zhì)量m=0.25kg，其電阻r=1Ω，從導(dǎo)軌上與磁場上邊界ab相距S=1.0m處由靜止釋放，棒離開磁場下邊界時(shí)速度為v=3m/s，該過程中通過電阻R的電量為q=0.3C（重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，金屬桿MN在運(yùn)動(dòng)過程始終與導(dǎo)軌垂直）。求：

(1)金屬桿剛進(jìn)入磁場時(shí)，R上的電流大小；

(2)整個(gè)過程中電阻R放出的熱量；

(3)棒經(jīng)過磁場區(qū)域所用的時(shí)間。

【答案】(1)2A；(2)1.55625J；(3)0.175s

【解析】

(1)設(shè)棒剛進(jìn)入磁場時(shí)速度為，由機(jī)械能守恒定律有

代入解得

導(dǎo)體切割磁感線

根據(jù)閉合電路歐姆定律

(2)電荷量

解得

根據(jù)能量守恒有

電磁感應(yīng)過程中電阻R上產(chǎn)生電熱為

(3)選取沿斜面向下為正，由動(dòng)量定理

即

代入解得

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，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點(diǎn)，自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn)。D點(diǎn)位于水平桌面最右端，水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP，其形狀為半徑R＝0.45m的圓環(huán)剪去左上角127°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點(diǎn)到桌面的豎直距離為R，P點(diǎn)到桌面右側(cè)邊緣的水平距離為1.5R．若用質(zhì)量m1＝0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)，釋放后彈簧恢復(fù)原長時(shí)物塊恰停止在B點(diǎn)，用同種材料、質(zhì)量為m2＝0.2kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)釋放，物塊過B點(diǎn)后其位移與時(shí)間的關(guān)系為x＝4t﹣2t2，物塊從D點(diǎn)飛離桌面后恰好由P點(diǎn)沿切線落入圓軌道。g＝10m/s2，求：

（1）質(zhì)量為m2的物塊在D點(diǎn)的速度；

（2）判斷質(zhì)量為m2＝0.2kg的物塊能否沿圓軌道到達(dá)M點(diǎn)：

（3）質(zhì)量為m2＝0.2kg的物塊釋放后在桌面上運(yùn)動(dòng)的過程中克服摩擦力做的功.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】結(jié)合下圖，關(guān)于機(jī)械能守恒說法正確的是（忽略空氣阻力）（ ）

A.將箭搭在弦上，拉弓的整個(gè)過程，弓和箭組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

B.在動(dòng)力作用下從軌道上緩慢上行的過山車，過山車機(jī)械能守恒

C.蹦床比賽中運(yùn)動(dòng)員某次離開床墊在空中完成動(dòng)作的過程，運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能守恒

D.滑草運(yùn)動(dòng)中，某段時(shí)間內(nèi)人與滑板車一起勻速下滑，人與滑板車機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物理課外小組利用圖（a）中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系。圖中，置于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的長木板水平放置，其右端固定一輕滑輪，輕繩跨過滑輪，一端與放在木板上的小滑車相連，另一端可懸掛鉤碼。本實(shí)驗(yàn)中可用的鉤碼共有個(gè)，每個(gè)質(zhì)量均為。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）為了平衡小車與木板間的摩擦力，將個(gè)鉤碼全部放入小車中，在長木板左下方墊上適當(dāng)厚度的小物快，使小車（和鉤碼）可以在木板上_______（填“勻速”、“加速”、“減速”）下滑。

（2）從小車上取個(gè)鉤碼掛在輕繩右端，其余個(gè)鉤碼仍留在小車內(nèi)；用手按住小車并使輕繩與木板平行。由靜止釋放小車，同時(shí)用傳感器記錄小車在時(shí)間內(nèi)相對于其起始位置的位移，則小車的加速度 _______（用和表達(dá)）。

（3）依次改變的值，分別測出小車相應(yīng)的加速度，得到圖像如圖（b）所示，已知該直線的斜率為，重力加速度為，則小車（不含鉤碼）的質(zhì)量為____________。（用、、、表達(dá)）

（4）若以“保持木板水平”來代替步驟（1），下列說法正確的是_______(填正確答案標(biāo)號)。

A.圖線不再是直線

B.圖線仍是直線，該直線不過原點(diǎn)

C.圖線仍是直線，該直線的斜率變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，在光滑水平軌道的右方有一彈性擋板，一質(zhì)量為M＝0.5kg的木板正中間放有一質(zhì)量為m＝2kg的小鐵塊(可視為質(zhì)點(diǎn))靜止在軌道上，木板右端距離擋板x0＝0.5m，小鐵塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2.現(xiàn)對小鐵塊施加一水平向右的外力F，木板第一次與擋板碰前瞬間撤去外力．若木板與擋板碰撞時(shí)間極短，反彈后速度大小不變，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g＝10m/s2.

(1)要使小鐵塊與木板發(fā)生相對滑動(dòng) 求水平向右的外力F的最小值；

(2)若水平向右的外力F＝10N，求木板第一次與擋板碰撞前經(jīng)歷的時(shí)間；

(3)若水平向右的外力F＝10N，木板第一次與擋板碰前瞬間撤去外力，鐵塊和木板最終停下來時(shí)，鐵塊剛好沒滑出木板，求木板的長度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】北京時(shí)間 6 月 23 日凌晨，2018 年國際田聯(lián)世界挑戰(zhàn)賽馬德里站如期舉行。如圖所示，蘇炳添在 百米大戰(zhàn)中，以 9.91s 獲得冠軍，再次平了亞洲記錄，成為當(dāng)之無愧的“亞洲第一飛人”。據(jù)悉 蘇炳添的起跑反應(yīng)時(shí)間是 0.138s，也是所有選手中最快的一個(gè)。下列說法正確的是

A. 蘇炳添的起跑反應(yīng)時(shí)間 0.138s，指的是時(shí)刻

B. 在研究蘇炳添的起跑技術(shù)動(dòng)作時(shí)可以將他看作質(zhì)點(diǎn)

C. 蘇炳添這次比賽的平均速度大小約為 10.09 m/s

D. 以其他運(yùn)動(dòng)員為參照物，蘇炳添總是靜止的

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一根繩穿過兩個(gè)定滑輪，且兩端分別掛有和的重物，現(xiàn)在兩個(gè)滑輪之間的繩上掛一個(gè)重量為的物體，恰好使得系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，求正數(shù)的取值范圍.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，CD左側(cè)存在場強(qiáng)大小為E=，方向水平向左的勻強(qiáng)電場，一個(gè)質(zhì)量為m、帶正電電荷量為q的光滑絕緣小球，從底邊BC長L，傾角α=53°的直角三角形斜面頂端A點(diǎn)由靜止開始下滑，運(yùn)動(dòng)到斜面底端C點(diǎn)后進(jìn)入一細(xì)圓管內(nèi)(C處為一小段長度可忽略的圓弧，圓管內(nèi)徑略大于小球直徑)，恰能到達(dá)D點(diǎn)，隨后從D離開后落回到斜面P點(diǎn)，重力加速度為g(sin53°=0.8，cos53°=0.6)。

（1）求DA兩點(diǎn)間的電勢差UDA；

（2）求圓管半徑r；

（3）求小球從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間t。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)的半圓形軌道下端與水平面相切，B、C分別為半圓形軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)。小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))沿水平面向左滑動(dòng)，經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度vA=6.0m/s。已知半圓形軌道光滑，半徑R=0.40m，滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.50，A、B兩點(diǎn)間的距離l=1.10m。取重力加速度g=10m/s2求：

（1）滑塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度的大小；

（2）滑塊從C點(diǎn)水平飛出后,落地點(diǎn)與B點(diǎn)間的距離x。

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