【題目】如圖，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ角固定，軌距為d. 空間存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B. P、M間接阻值為R的電阻。質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上，其有效電阻為r. 現(xiàn)從靜止釋放ab，當(dāng)它沿軌道下滑距離s時，達(dá)到最大速度。若軌道足夠長且電阻不計(jì)，重力加速度為g. 求：

（1）金屬桿ab運(yùn)動的最大速度v；

（2）當(dāng)金屬桿ab運(yùn)動的加速度為時，回路的電功率；

（3）金屬桿ab從靜止到具有最大速度的過程中，通過電阻R上的電荷量。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

（1）當(dāng)桿達(dá)到最大速度時：
感應(yīng)電流：，
感應(yīng)電動勢：，
解得最大速度：；
（2）當(dāng)ab運(yùn)動的加速度為時，根據(jù)牛頓第二定律：
則回路的電功率為：，解得：；
（3）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律可以得到電量為：
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，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為N1、N2，副線圈兩端與電阻R相連，原線圈兩端與平行金屬導(dǎo)軌相連，導(dǎo)軌間距為L，電阻不計(jì)。在虛線的左側(cè)，存在方向與導(dǎo)軌所在平面垂直、大小為B的勻強(qiáng)磁場。金屬桿PQ垂直導(dǎo)軌放置，長度為L、電阻為�，F(xiàn)使金屬桿PQ沿導(dǎo)軌在磁場內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動，其速度。若電流表的示數(shù)為I，已知電表均為理想電表，則下列說法正確的是

A. 金屬桿PQ兩端的電壓為

B. 理想電壓表的示數(shù)為

C. 通過電阻R的電流強(qiáng)度的最大值為

D. 電阻R消耗的電功率為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某研究小組設(shè)計(jì)了如圖所示的雙立柱形粒子加速器，整個裝置處于真空中。已知兩個立柱底面均為邊長為d的正方形，各棱均分別和某一坐標(biāo)軸平行。立柱1下底面中心坐標(biāo)為，立柱2下底面中心坐標(biāo)為，它們的上底面均位于的平面內(nèi)。兩個立柱上、下底面間的電壓大小均為U，立柱1內(nèi)存在著沿z軸正方向的勻強(qiáng)電場，立柱2內(nèi)存在著沿z軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，兩立柱外電場均被屏蔽。在和的空間內(nèi)存在著沿x軸正方向的兩個勻強(qiáng)磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度分別是和均未知。現(xiàn)有大量的帶正電的粒子從立柱1底面各處由靜止出發(fā)，經(jīng)過立柱1、2加速后能全部回到立柱1的下底面。若粒子在經(jīng)過和兩個平面時，僅能自由進(jìn)出兩立柱的底面經(jīng)過其它位置均會被吸收；該粒子質(zhì)量為m、電荷量為q，不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用力。求：

粒子經(jīng)過立柱2下底面時的動能；

磁感應(yīng)強(qiáng)度和的大�。�

若兩立柱上、下底面間電壓的大小可調(diào)且在粒子運(yùn)動過程中保持同一定值；兩個磁場僅方向可變且保持與z軸垂直。求從立柱1下底面出發(fā)的粒子再次回到立柱1下底面的最短時間t。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示是某游樂場的過山車，現(xiàn)將其簡化為如圖2所示的模型：傾角、長的直軌道AB與半徑的光滑圓弧軌道BCDEF在B處平滑連接，C、F為圓軌道最低點(diǎn)，D點(diǎn)與圓心等高，E為圓軌道最高點(diǎn)；圓軌道在F點(diǎn)與水平軌道FG平滑連接整條軌道寬度不計(jì)�，F(xiàn)將一質(zhì)量的滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)從A端由靜止釋放。已知滑塊與AB段的動摩擦因數(shù)，與FG段的動摩擦因數(shù)，，。

求滑塊到達(dá)B點(diǎn)時的動能；

求滑塊到達(dá)E點(diǎn)時對軌道的壓力；

若要滑塊能在水平軌道FG上停下，求FG長度的最小值x；

若改變釋放滑塊的位置，使滑塊第一次運(yùn)動到D點(diǎn)時速度剛好為零，求滑塊從釋放到它第5次返回軌道AB上離B點(diǎn)最遠(yuǎn)時，它在AB軌道上運(yùn)動的總路程s。

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【題目】某村在較遠(yuǎn)的地方建立了一座小型水電站，發(fā)電機(jī)的輸出功率為100kW，輸出電壓為500V，輸電導(dǎo)線的總電阻為10Ω，導(dǎo)線上損耗的電功率為4kW，該村的用電電壓是220V．設(shè)計(jì)了如圖所示的輸電電路。求：

（1）輸電線上的電流大��；

（2）升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比；

（3）降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是一定質(zhì)量的理想氣體的p－V圖線，若其狀態(tài)由A→B→C→A，且A→B等容，B→C等壓，C→A等溫，則氣體在ABC三個狀態(tài)時(　　)

A. 單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)nA＝nB＝nC

B. 氣體分子的平均速率vA>vB>vC

C. 氣體分子在單位時間內(nèi)對器壁的平均作用力FA>FB，FB＝FC

D. 氣體分子在單位時間內(nèi)，對器壁單位面積碰撞的次數(shù)NA>NB，NA>NC

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【題目】A、B兩質(zhì)點(diǎn)沿同一直線運(yùn)動，它們的速度隨時間變化的圖象如圖所示，其中A按正弦規(guī)律變化，B按余弦規(guī)律變化。若t2時刻兩質(zhì)點(diǎn)相遇，下列說法正確的是

A. B的加速度大小不斷減小

B. t＝t1時刻A、B相遇

C. t＝0時刻B在A的前面

D. 0～t2時間內(nèi)兩質(zhì)點(diǎn)之間的距離先增大后減小

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【題目】某人騎自行車在平直道路上行進(jìn)，圖中的實(shí)線記錄了自行車開始一段時間內(nèi)的v-t圖象，某同學(xué)為了簡化計(jì)算，用虛線作近似處理，下列說法正確的是 （ ）

A.在t1時刻，虛線反映的加速度比實(shí)際的大

B.在0－t1時間內(nèi)，由虛線計(jì)算出的平均速度比實(shí)際的大

C.在t1-t2時間內(nèi)，由虛線計(jì)算出的平均速度比實(shí)際的大

D.在t3-t4時間內(nèi)，由虛線計(jì)算出的位移比實(shí)際的小

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