【題目】如圖所示，光滑的定滑輪上繞有輕質(zhì)柔軟細(xì)線，線的一端系一質(zhì)量為3m的重物，另一端系一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿。在豎直平面內(nèi)有間距為L的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌PQ、EF，在QF之間接有阻值為R的電阻，其余電阻不計。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直。開始時金屬桿置于導(dǎo)軌下端QF處，將重物由靜止釋放，當(dāng)重物下降h時恰好達(dá)到穩(wěn)定速度而勻速下降。運(yùn)動過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好（忽略摩擦，重力加速度為g），求：

（1）重物勻速下降的速度v；

（2）重物從釋放到下降h的過程中，電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱QR；

（3）若將重物下降h時的時刻記為t＝0，速度記為v0，從此時刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，金屬桿中恰好不產(chǎn)生感應(yīng)電流，試寫出磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的關(guān)系式。

【答案】（1）

（2）

（3）

【解析】

試題分析：（1）對金屬棒：受力分析可知T-mg-F=0

式中：T＝3mg

所以：

（2）設(shè)電路中產(chǎn)生的總焦耳熱為Q，則有能量守恒關(guān)系得減少的重力勢能等于增加的動能和焦耳熱Q；

即：3mghmgh＝（3m）v2+mv2+Q

所以：電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱QR為

（3）金屬桿中恰好不產(chǎn)生感應(yīng)電流，即磁通量不變，所以：hLB0=（h+h2）LBt，式中：h2＝at2

又：

則磁感應(yīng)強(qiáng)度B怎樣隨時間t變化為

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】如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量為M=1kg的長木板，木板左端表面水平且長為L=2m，右端連有光滑的1/4圓弧槽.現(xiàn)有一個的質(zhì)量為m=0.5kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊以速度v0=3m/s水平滑上長木板，m與長木板水平部分間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1，物塊滑過水平部分后能沖上圓弧面而又不能離開圓弧面.求

(1)物塊在圓弧面上能上升的最大高度；

(2)為使物塊最終能滑出木板，v0應(yīng)滿足的條件.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】雜技演員表演“水流星”，在長為0.9 m的細(xì)繩的一端，系一個與水的總質(zhì)量為m＝0.5 kg 的盛水容器，以繩的另一端為圓心，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，如圖所示，若“水流星”通過最高點(diǎn)時的速率為3 m/s，則下列說法正確的是（g＝10 m/s2）（ ）

A. “水流星”通過最高點(diǎn)時，有水從容器中流出

B. “水流星”通過最高點(diǎn)時，繩的張力及容器底部受到的壓力均為零

C. “水流星”通過最高點(diǎn)時，處于完全失重狀態(tài)，不受力的作用

D. “水流星”通過最高點(diǎn)時，繩子的拉力大小為5 N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，將質(zhì)量M=1 kg的重物B懸掛在輕繩的一端，并放置在傾角為30°、固定在水平地面的斜面上，輕繩平行于斜面，B與斜面間的動摩擦因數(shù)。輕繩跨過質(zhì)量不計的光滑定滑輪，其另一端系一質(zhì)量m =0．5 kg的小圓環(huán)A。圓環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上，滑輪中心與直桿的距離為L=4 m�，F(xiàn)將圓環(huán)A從與定滑輪等高處由靜止釋放，不計空氣阻力，直桿和斜面足夠長，取g= 10 m/s2。下列判斷正確的是

A．圓環(huán)下降的過程中，輕繩的張力大小始終等于10 N

B．圓環(huán)能下降的最大距離為

C．圓環(huán)速度最大時，輕繩與直桿的夾角為30°

D．若增加圓環(huán)質(zhì)量使m=l kg，再重復(fù)題述過程，則圓環(huán)在下降過程中，重力做功的功率一直在增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】螢火蟲、鏡子、燭焰、月亮，其中都是光源的一組是（）
A.螢火蟲和鏡子
B.鏡子和燭焰
C.螢火蟲和月亮
D.螢火蟲和燭焰

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，單匝閉合金屬線框abcd在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，設(shè)穿過線框的最大磁通量為Φm，線框中的最大感應(yīng)電動勢為Em，從線框平面與磁場平行時刻開始計時，下面說法正確的是（ ）

A. 線框中的電流強(qiáng)度隨時間按正弦規(guī)律變化

B. 線框轉(zhuǎn)動的角速度為

C. 當(dāng)穿過線框的磁通量為的時刻，線框中的感應(yīng)電動勢為

D. 當(dāng)穿過線框的磁通量為的時刻，線框中的感應(yīng)電動勢為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在研究機(jī)械能守恒定律時，將小球從距光滑斜軌底面h高處由靜止釋放，使其沿豎的光滑圓形軌道（半徑為R）的內(nèi)側(cè)運(yùn)動，如圖所示。

①若h =2R，小球 通過圓形軌道最高點(diǎn)（填“可能”或“不能”）。

②選取合適的高度h，使小球能通過圓形軌道最高點(diǎn)。此時若僅增大小球質(zhì)量，則小球 通過圓形軌道最高點(diǎn)（填“能”“不能”或“不一定能”）。

③心球通過圓形軌道最低點(diǎn)時，對軌道的壓力 重力（填“大于”“小于”或“等于”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,真空中xOy 平面內(nèi)有一束寬度為d 的帶正電粒子束沿x 軸正方向運(yùn)動,所有粒子為同種粒子,速度大小相等,在第一象限內(nèi)有一方向垂直xOy 平面的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)（圖中未畫出）,所有帶電粒子通過磁場偏轉(zhuǎn)后都會聚于x 軸上的a 點(diǎn)．下列說法中正確的是（ ）

A. 磁場方向一定是垂直xOy 平面向里

B. 所有粒子通過磁場區(qū)的時間相同

C. 所有粒子在磁場區(qū)運(yùn)動的半徑相等

D. 磁場區(qū)邊界可能是圓

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在國際單位制中，力學(xué)有三個基本單位，這三個基本單位所對應(yīng)的物理量分別是（ ）

A. 長度、時間、質(zhì)量 B. 長度、時間、速度

C. 力、時間、質(zhì)量 D. 長度、力、質(zhì)量

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同步練習(xí)冊答案