【題目】如圖所示，兩根足夠長、電阻不計(jì)且相距L＝0．2 m的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角θ＝37°的絕緣斜面上，頂端接有一個(gè)額定電壓U＝4 V的小燈泡，兩導(dǎo)軌間有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝5 T、方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場。今將一根長為2L、質(zhì)量m＝0．2 kg、電阻r＝1．0 Ω的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置在頂端附近無初速度釋放，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0．25，已知金屬棒下滑到速度穩(wěn)定時(shí)，小燈泡恰能正常發(fā)光，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0．6，cos 37°＝0．8．求：

（1）金屬棒剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小。

（2）金屬棒穩(wěn)定下滑時(shí)的速度大小。

【答案】（1）4 m/s2；（2）4．8 m/s

【解析】試題分析：（1）金屬棒剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)初速度為零，不受安培力作用，由牛頓第二定律得：

mgsin θ－μmgcos θ＝ma，代入數(shù)據(jù)得：a＝4 m/s2．

（2）設(shè)金屬棒穩(wěn)定下滑時(shí)的速度為v，感應(yīng)電動(dòng)勢為E（金屬棒的有效長度為L），回路中的電流為I，由平衡條件得：mgsin θ＝BIL＋μmgcos θ ①

由閉合電路歐姆定律得②

由法拉第電磁感應(yīng)定律得E＝BLv ③

聯(lián)立①②③解得：v＝4．8 m/s．

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】密閉容器內(nèi)封有一定質(zhì)量的空氣，使該容器做自由落體運(yùn)動(dòng)，氣體對容器壁的壓強(qiáng)（ ）
A.為零
B.保持不變
C.減小
D.增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電路中電源電動(dòng)勢E=200V，內(nèi)阻r=10Ω，R1=R2=60Ω，R為滑動(dòng)變阻器．水平放置的平行金屬板A、B間的距離d=4×10-3m，金屬板長為L=0．4m．在兩金屬板左端正中間位置M，有一個(gè)小液滴以初速度v0=10m/s水平向右射入兩板間，已知小液滴的質(zhì)量m=4×10-5kg，小液滴帶負(fù)電，電荷量q=2×10-8C．為使液滴能從兩板間射出，求滑動(dòng)變阻器接入電路阻值范圍？重力加速度g=10m/s2．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)為了驗(yàn)證斷電自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵芯的線圈L、小燈泡A、開關(guān)S和電池組E，用導(dǎo)線將它們連接成如圖所示的電路。檢查電路后，閉合開關(guān)S，小燈泡發(fā)光；再斷開開關(guān)S，小燈泡僅有不顯著的延時(shí)熄滅現(xiàn)象。雖經(jīng)多次重復(fù)，仍未見老師演示時(shí)出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找不出原因。你認(rèn)為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是 （ ）

A. 電源的內(nèi)阻較大 B. 小燈泡電阻偏大

C. 線圈L電阻偏大 D. 線圈的自感系數(shù)較大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】測量一個(gè)量程為1mA電流表G的內(nèi)阻Rg，某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，實(shí)驗(yàn)室可供選擇的器材有：

A．待測電流表G （內(nèi)阻約200Ω左右）

B．電池組：電動(dòng)勢約24V，內(nèi)阻可忽略

C．電池組：電動(dòng)勢約6V，內(nèi)阻可忽略

D．滑動(dòng)變阻器（0～25kΩ）

E．滑動(dòng)變阻器（0～10kΩ）

F．電阻箱（0～999．9Ω，阻值最小改變量為0．1Ω）

G．電阻箱（0～99．9Ω，阻值最小改變量為0．1Ω）

H．開關(guān)，導(dǎo)線若干

（1）為了使測量更精確，電池組應(yīng)選用____，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用____，電阻箱應(yīng)選用____。（填器材前的字母）

（2）正確連接好電路后，小組的實(shí)驗(yàn)步驟如下，請將步驟②補(bǔ)充完整：

①斷開S2、閉合S1，調(diào)節(jié)R，使G表讀數(shù)為1mA；

②保持________不變，閉合S2，調(diào)節(jié)R0，使G表讀數(shù)為0．5mA；

③讀出此時(shí)電阻箱R0的阻值，即為電流表內(nèi)阻Rg的測量值。

（3）按設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法，電流表內(nèi)阻的測量值R測和真實(shí)值R真相比， R測____R真。（填“>”或“<”）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲，通電導(dǎo)體ab靜止在傾角為θ的平行導(dǎo)軌上。若在ab所在空間分別加入圖乙所示的勻強(qiáng)磁場，ab仍保持靜止，圖乙為沿b→a方向觀察時(shí)的平面圖，其中導(dǎo)體ab所受摩擦力可能為零的是

A. A B. B C. C D. D

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場邊界上，有兩個(gè)質(zhì)量、電荷量均相等的正、負(fù)離子（不計(jì)重力），從O點(diǎn)以相同的速度射入磁場中，射入方向均與邊界成θ角，則正、負(fù)離子在磁場中運(yùn)動(dòng)的過程，下列判斷正確的是

A. 運(yùn)動(dòng)的軌道半徑不同

B. 重新回到磁場邊界時(shí)速度大小和方向都相同

C. 運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同

D. 重新回到磁場邊界的位置與O點(diǎn)距離不相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一金屬直桿MN兩端接有導(dǎo)線，懸掛于線圈上方，MN與線圈軸線處于同一豎直平面內(nèi)。為使MN垂直紙面向外運(yùn)動(dòng)，可以

A．將a、c端接在電源正極，b、d端接在電源負(fù)極

B．將a、c端接在電源負(fù)極，b、d端接在電源正極

C．將a、d端接在電源正極，b、c端接在電源負(fù)極

D．將a、d端接在電源負(fù)極，b、c端接在電源正極

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一種巨型娛樂器械可以使人體驗(yàn)超重和失重。一個(gè)可乘十多個(gè)人的環(huán)形座艙套裝在豎直柱子上，由升降機(jī)送上幾十米的高處，然后讓座艙自由落下。落到一定位置時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)，到地面時(shí)剛好停下。已知座艙開始下落時(shí)的高度為75m，當(dāng)落到離地面30m的位置時(shí)開始制動(dòng)，座艙均勻減速。重力加速度g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力。

（1）求座艙下落的最大速度；

（2）求座艙下落的總時(shí)間；

（3）若座艙中某人用手托著重30N的鉛球，求座艙下落過程中球?qū)κ值膲毫Α?/span>

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