【題目】如圖所示，兩根等高的四分之一光滑圓弧軌道，半徑為r、間距為L，圖中Oa水平，cO豎直，在軌道頂端連有一阻值為R的電阻，整個裝置處在一豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B.現(xiàn)有一根長度稍大于L、質(zhì)量為m、電阻不計的金屬棒從軌道的頂端ab處由靜止開始下滑，到達軌道底端cd時受到軌道的支持力為2mg.整個過程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，軌道電阻不計，求：

(1)金屬棒到達軌道底端cd時的速度大小和通過電阻R的電流；

(2)金屬棒從ab下滑到cd過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱和通過R的電荷量；

(3)若金屬棒在拉力作用下，從cd開始以速度v0向右沿軌道做勻速圓周運動，則在到達ab的過程中拉力做的功為多少？

【答案】（1） ； （2） ； （3）

【解析】試題分析：（1）到達軌道底端cd時由牛頓定律：

解得

感應(yīng)電動勢

感應(yīng)電流

所以

（2）由能量守恒定律得：

產(chǎn)生的焦耳熱

平均感應(yīng)電動勢

平均感應(yīng)電流

通過R的電荷量

解得

（3）金屬棒中產(chǎn)生正弦交變電流的有效值

在四分之一周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量

由功能關(guān)系有

解得拉力做的功為

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】由于人們行走時鞋子和地板摩擦產(chǎn)生靜電，帶電的離子會在地板表面對空氣中的灰塵產(chǎn)生吸引，對于電腦機房，電子廠房等單位會造成一定的影響．防靜電地板又叫做耗散靜電地板，是一種地板，當它接地或連接到任何較低電勢點時，使電荷能夠耗散，地板在施工中，地板下面要鋪設(shè)鋁箔，鋁箔要連接到地下預(yù)埋導(dǎo)體．下列關(guān)于防靜電地板正確的是

A. 地板下面要鋪設(shè)鋁箔的作用是防潮

B. 地板必須是絕緣體材料

C. 地板必須是導(dǎo)電的，如地板中含有導(dǎo)電纖維

D. 只要地板下面鋪設(shè)鋁箔，地板材料無所謂絕緣體或?qū)щ?/span>

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一正方形閉合導(dǎo)線框abcd邊長L＝0.1 m，各邊電阻均為1 Ω，bc邊位于x軸上，在x軸原點O右方有寬L＝0.1 m、磁感應(yīng)強度為1 T、方向垂直于紙面向里的勻強磁場區(qū)域，如圖所示．在線框以恒定速度4 m/s沿x軸正方向穿越磁場區(qū)域的過程中，如圖所示的各圖中，能正確表示線框從進入到穿出磁場過程中，ab邊兩端電勢差Uab隨位置變化情況的是(　　)

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，噴灑農(nóng)藥用的某種噴霧器．其藥液桶的總?cè)莘e為15L，裝入藥液后，封閉在藥液上方的空氣體積為2L，打氣筒活塞每次可以打進1atm、150cm3的空氣，忽略打氣和噴藥過程氣體溫度的變化．

（i）若要使氣體壓強增大到2.5atm，應(yīng)打氣多少次？

（ii）如果壓強達到2.5atm時停止打氣，并開始向外噴藥，那么當噴霧器不能再向外噴藥時，桶內(nèi)剩下的藥液還有多少升？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某興趣小組自制一小型發(fā)電機，使線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量Φ隨時間t按正弦規(guī)律變化的圖象如圖所示，線圈轉(zhuǎn)動周期為T，線圈產(chǎn)生的電動勢的最大值為Em．則

A. 在時，磁場方向與線圈平面垂直

B. 在時，線圈中的磁通量變化率最大

C. 線圈中電動勢的瞬時值

D. 若線圈轉(zhuǎn)速增大為原來的2倍，則線圈中電動勢變?yōu)樵瓉淼?/span>4倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，直線a和曲線b分別是在平直公路上行駛的汽車a和b的位移﹣時間（x﹣t）圖線，由圖可知（ ）

A．在t1時刻，a、b兩車運動方向相反

B．在t1到t2這段時間內(nèi)，b車始終向同一方向運動

C．在t1到t2這段時間內(nèi)，b車的平均速度比a車的大

D．在t1到t2這段時間內(nèi)，b車的平均速率比a車的大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】當金屬的溫度升高到一定程度時就會向四周發(fā)射電子，這種電子叫熱電子，通常情況下，熱電子的初始速度可以忽略不計。如圖所示，相距為L的兩塊平行金屬板M、N接在輸出電壓恒為U的高壓電源E2上，M、N之間的電場近似為勻強電場，a、b、c、d是勻強電場中四個均勻分布的等勢面，K是與M板距離很近的燈絲，電源E1給K加熱從而產(chǎn)生熱電子。電源接通后，電流表的示數(shù)穩(wěn)定為I，已知電子的質(zhì)量為m、電量為e。求：

（1）電子達到N板瞬間的速度；

（2）電路穩(wěn)定的某時刻，M、N之間運動的熱電子的總動能；

（3）電路穩(wěn)定的某時刻，c、d兩個等勢面之間具有的電子數(shù)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為研究運動物體所受的空氣阻力，某研究小組的同學(xué)找來一個傾角可調(diào)、斜面比較長且表面平整的斜面體和一個滑塊，并在滑塊上固定一個高度可升降的風(fēng)帆。他們讓帶有風(fēng)帆的滑塊從靜止開始沿斜面下滑，下滑過程帆面與滑塊運動方向垂直。假設(shè)滑塊和風(fēng)帆總質(zhì)量為.滑塊與斜面間動摩擦因數(shù)為，斜面的傾角，重力加速度為g，帆受到的空氣阻力與帆的運動速率的平方成正比，即。

（1）寫出滑塊下滑過程中加速度的表達式；

（2）求出滑塊下滑的最大速度的表達式；

（3）若，斜面傾角， 取，滑塊從靜止下滑的速度圖象如圖所示，圖中的斜線是時圖線的切線，由此求出的值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】矩形線圈的匝數(shù)為50匝，在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動時，穿過線圈的磁通量隨時間的變化規(guī)律如圖所示。下列結(jié)論正確的是（ ）

A. 在t＝0.1 s和t＝0.3 s時，電動勢最大

B. 在t＝0.2 s和t＝0.4 s時，電流改變方向

C. 電動勢的最大值是314V

D. 在t＝0.4 s時，磁通量變化率最大，其值為3.14 Wb/s

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