【題目】如圖所示,兩根相距L=1m足夠長(zhǎng)光滑平行導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌間接一阻值R=3Ω的電阻,一根質(zhì)量m=2kg,電阻r=1Ω的金屬桿ab,始終與導(dǎo)軌保持垂直接觸,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1T,方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌電阻不計(jì),F(xiàn)給桿一水平向右的初速度v0=2m/s,求:

(1)金屬桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最大的加速度大小和方向;

(2)金屬桿最終停止在光滑導(dǎo)軌上,整個(gè)過(guò)程金屬桿ab產(chǎn)生的熱量Qab。

【答案】(1)0.25m/s2,方向向左;(2)1J

【解析】

(1)金屬棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度最大,桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

桿中電流為

方向,此時(shí)的安培力為

根據(jù)左手定則可知安培力的方向向左,根據(jù)牛頓第二定律可得

方向向左;

(2)金屬桿最終停止在光滑導(dǎo)軌上,整個(gè)過(guò)程產(chǎn)生的熱量為

金屬桿產(chǎn)生的熱量為

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,水平面上兩根足夠長(zhǎng)平行粗糙金屬導(dǎo)軌,間距為d,左端接有阻值為R的電阻,整個(gè)平面內(nèi)有豎直向下磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab擱在導(dǎo)軌上,中點(diǎn)與一根輕質(zhì)絕緣彈簧相連,彈簧右端固定。將金屬桿連同彈簧一起向左拉至伸長(zhǎng)量為s處由靜止釋放,當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)金屬桿的速度為v,此過(guò)程電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為Q。金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,與金屬導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。求:

(1)彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)金屬桿的加速度大小和方向。

(2)彈簧初始時(shí)的彈性勢(shì)能。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示的襄陽(yáng)砲是古代軍隊(duì)攻打城池的裝置,其實(shí)質(zhì)就是一種大型拋石機(jī),圖乙是其工作原理的簡(jiǎn)化圖。將質(zhì)量m = 10kg的石塊,裝在與轉(zhuǎn)軸O相距L=5m的長(zhǎng)臂末 端口袋中,最初靜止時(shí)長(zhǎng)臂與水平面的夾角,發(fā)射時(shí)對(duì)短臂施力使長(zhǎng)臂轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)立即停止運(yùn)動(dòng),石塊靠慣性被水平拋出,落在水平地面上。若石塊落地位置與拋出位置間的水平距離s=20 m,不計(jì)空氣阻力,取g=l0 m/s2。以下判斷正確的是

A. 石塊拋出后運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

B. 石塊被拋出瞬間的速度大小

C. 石塊即將落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率為

D. 石塊落地的瞬時(shí)速度大小為15m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),產(chǎn)生的正弦交流電壓u隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖所示.下列說(shuō)法正確的是(  )

A.該交流電的頻率為100Hz

B.t0時(shí)刻,線框平面與磁場(chǎng)方向平行

C.用交流電壓表測(cè)量該電壓時(shí)示數(shù)為220V

D.電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為u220sin 100πt(V)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖(1)所示,傾角為θ(θ<45°)的斜面ABC固定在水平地面上,置于斜面上的滑塊P恰能沿斜面勻速下滑,已知滑塊P從斜面頂端滑至底端的過(guò)程中,重力勢(shì)能減小量為K.重力加速度為g.現(xiàn)將該斜面逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°后仍固定在水平地面上(如圖(2)所示),在滑塊P從斜面頂端由靜止釋放下滑至底端的過(guò)程中,能求出滑塊 (  )

A.下滑至底端時(shí)的速度

B.下滑過(guò)程中的加速度

C.下滑至底端時(shí)的動(dòng)能

D.下滑至底端時(shí)重力的功率

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】氫原子部分能級(jí)的示意圖如圖所示,不同金屬的逸出功如下表所示:








逸出功W/eV

1.9

2.7

3.7

3.9

4.1

4.8

大量處于n=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射的所有光子中,能夠使金屬銫發(fā)生光電效應(yīng)的光子有幾種

A.2

B.3

C.4

D.5

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,正對(duì)的平行板(矩形)電容器充電結(jié)束后保持與電源連接,電源電壓恒為U,板長(zhǎng)為L,帶電油滴在極板間靜止,F(xiàn)設(shè)法先使油滴保持不動(dòng),上極板固定,將下極板向上移動(dòng)了后再由靜止釋放油滴,則( 。

A.電容器的電容變小

B.電容器所帶電荷量變大

C.極板間的場(chǎng)強(qiáng)不變

D.油滴仍保持靜止

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子從x軸上的aa,0)點(diǎn)以速度v,沿與x正方向成60°的方向射入第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,并恰好垂直于y軸射出第一象限。求:

(1)判斷粒子的電性;

(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B

(3)帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一對(duì)光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi),導(dǎo)軌間距,左端接有阻值的電阻,一質(zhì)量,電阻的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上,整個(gè)裝置置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,棒在水平向右的外力作用下,由靜止開始以的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)棒的位移時(shí)撤去外力,棒繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后停下來(lái)。導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì),棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸,求:

1)棒在勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,通過(guò)電阻的電荷量;

2)金屬棒MN做勻加速直線運(yùn)動(dòng)所需外力隨時(shí)間變化的表達(dá)式;

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