（10分）如圖，兩足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距為L(zhǎng)，一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直，一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒在距離磁場(chǎng)上邊界h處由靜止釋放，導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，且始終保持水平，導(dǎo)體棒在此電路中的有效電阻為R，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B；
（2）電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度的大小v；
（3）流經(jīng)電流表電流的最大值Im。
（1）mg/IL；（2）I2R/mg（3）。

試題分析：（1）電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)
由 BIL = mg     ( 2分)
得 B= mg/IL   ( 1分)
（2）由感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv  ( 1分)   又有I=E/R   ( 1分)
故可得 v=I2R/mg    ( 1分)
( 3) 由題意可知，導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度最大，設(shè)為Vm ，
根據(jù)機(jī)械能守恒1/2 mVm2 =mgh  ( 1分)
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值 Em =BLVm  ( 1分)
感應(yīng)電流的最大值 Im = Em /R    ( 1分)
聯(lián)立解得  ( 1分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，有一裝置由傾斜軌道AB、水平軌道BC、豎直臺(tái)階CD和足夠長(zhǎng)的水平直軌道DE組成，表面處處光滑，且AB段與BC段通過(guò)一小圓�。ㄎ串�(huà)出）平滑相接。有一小球用輕繩豎直懸掛在C點(diǎn)的正上方，小球與BC平面相切但無(wú)擠壓。緊靠臺(tái)階右側(cè)停放著一輛小車(chē)，車(chē)的上表面水平與B點(diǎn)等高且右側(cè)固定一根輕彈簧，彈簧的自由端在Q點(diǎn)，其中PQ段是粗糙的，Q點(diǎn)右側(cè)表面光滑�，F(xiàn)將一個(gè)滑塊從傾斜軌道的頂端A處自由釋放，滑至C點(diǎn)時(shí)與小球發(fā)生正碰，然后從小車(chē)左端P點(diǎn)滑上小車(chē)。碰撞之后小球在豎直平面做圓周運(yùn)動(dòng)，輕繩受到的拉力如圖乙所示。已知滑塊、小球和小車(chē)的質(zhì)量分別為m1=3kg、m2=1kg和m3=6kg，AB軌道頂端A點(diǎn)距BC段的高度為h=0.8m，PQ段長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.4m，輕繩的長(zhǎng)度為R=0.5m。 滑塊、小球均可視為質(zhì)點(diǎn)。取g=10m/s2。求：

（1）滑塊到達(dá)BC軌道上時(shí)的速度大小。
（2）滑塊與小球碰后瞬間小球的速度大小。
（3）要使滑塊既能擠壓彈簧，又最終沒(méi)有滑離小車(chē)，則滑塊與PQ之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ應(yīng)在什么范圍內(nèi)？（滑塊與彈簧的相互作用始終在彈簧的彈性范圍內(nèi)）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在光滑的水平面上放有一物體M，物體上有一光滑的半圓弧軌道，軌道半徑為R，最低點(diǎn)為C，兩端A、B等高，現(xiàn)讓小滑塊m從A點(diǎn)靜止下滑，在此后的過(guò)程中，則

A.M和m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，動(dòng)量守恒
B.M和m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，動(dòng)量不守恒
C.m從A到C的過(guò)程中M向左運(yùn)動(dòng)，m從C到B的過(guò)程中M向右運(yùn)動(dòng)
D.m從A到B的過(guò)程中，M運(yùn)動(dòng)的位移為

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

一小球在離地高H處從靜止開(kāi)始豎直下落，在離地高H處，小球的機(jī)械能為E0，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力大小與速率成正比，下列圖像反映了小球的機(jī)械能E隨下落高度h的變化規(guī)律（選地面為零勢(shì)能參考平面），其中可能正確的是(    )

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，弧形軌道的下端與豎直圓軌道相切，使小球(視為質(zhì)點(diǎn))從弧形軌道上的P點(diǎn)無(wú)初速滑下，小球進(jìn)入圓軌道底端M點(diǎn)后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)，已知圓軌道的半徑為R，P點(diǎn)到水平面的距離為h，弧形軌道與圓軌道均光滑，則下列說(shuō)法中正確的有（   ）
A．h<R時(shí)，h越大，小球滑過(guò)M點(diǎn)后能達(dá)到的最大高度越高
B．R < h<2R時(shí)，小球滑過(guò)M點(diǎn)后能達(dá)到的最大高度為h
C．h>2R時(shí)，小球一定能經(jīng)過(guò)圓軌道最高點(diǎn)N
D．h=R時(shí)，小球滑過(guò)M點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道的壓力等于其重力的3倍

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

2011年10月16日，在東京體操世錦賽男子單杠決賽中，鄒凱、張成龍分別以16.441分和16.366分包攬冠亞軍，假設(shè)鄒凱的質(zhì)量為60 kg，他用一只手抓住單杠，伸展身體，以單杠為軸做圓周運(yùn)動(dòng)。此過(guò)程中，鄒凱在最低點(diǎn)時(shí)手臂受的拉力至少約為(忽略空氣阻力，取g="10" m/s2)(   )
A．600 NB．2400 NC．3000 ND．36000N

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

（6分）如圖所示，長(zhǎng)度相同的三根輕桿構(gòu)成一個(gè)正三角形支架，在A處固定質(zhì)量為的小球，B處固定質(zhì)量為的小球，支架懸掛在O點(diǎn)，可繞過(guò)O點(diǎn)并與支架所在平面相垂直的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng).開(kāi)始時(shí)OB與地面相垂直.放手后開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在不計(jì)任何阻力的情況下，下列說(shuō)法不正確的是（   ）
A．A球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度為零
B．A球機(jī)械能減少量等于B球機(jī)械能增加量
C．B球向左擺動(dòng)所能達(dá)到的最高位置應(yīng)高于A球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的高度
D．當(dāng)支架從左向右回?cái)[時(shí)，A球一定能回到起始高度

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)小球疊放在一起，從高度為h處自由落下，如圖所示。已知h遠(yuǎn)大于兩球半徑，所有的碰撞都是完全彈性碰撞，且都發(fā)生在豎直方向上。若碰撞后m2恰處于平衡狀態(tài)，求

（i）兩個(gè)小球的質(zhì)量之比m1:m2；
（ii）小球m1上升的最大高度。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在一豎直平面內(nèi)有一光滑的絕緣傾斜軌道ab和一光滑的絕緣圓弧軌道bcde平滑相接，一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電小球從距最低點(diǎn)c所在水平面高h(yuǎn)。處由靜止釋放后，剛好能通過(guò)圓軌道的最高點(diǎn)e�，F(xiàn)在軌道空間內(nèi)加一豎直向上的、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，且小球所受的電場(chǎng)力小于小球的重力，下列說(shuō)法中正確的是
A．小球經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí)，小球的機(jī)械能最小
B．小球經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大，電勢(shì)能最小
C．若要小球仍能通過(guò)e點(diǎn)，必須從斜面上更高的位置靜止釋放
D．若小球仍從斜面上原位置靜止釋放，通過(guò)e點(diǎn)時(shí)會(huì)對(duì)軌道產(chǎn)生壓力

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