【題目】如圖甲所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，其寬度，一勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P之間連接阻值為的電阻，質(zhì)量為、電阻為的金屬棒緊貼在導(dǎo)軌上�，F(xiàn)使金屬棒由靜止開始下滑，下滑過程中始終保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好，其下端距離與時間關(guān)系如圖乙所示，圖像中的OA段為曲線，AB段為直線，導(dǎo)軌電阻不計，（忽略棒運(yùn)動過程中對原磁場的影響），試求：

（1）當(dāng)時，重力對金屬棒做功的功率；

（2）金屬棒在開始運(yùn)動的內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量；

（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

試題（1）由圖象求得時金屬棒的速度為

時，重力對金屬棒做功的功率為。

（2）金屬棒在開始運(yùn)動的內(nèi)，金屬棒的重力勢能減小轉(zhuǎn)化為金屬棒的動能和電路的內(nèi)能。設(shè)電路中產(chǎn)生的總焦耳熱為Q，根據(jù)能量守恒定律得，代入解得，由焦耳定律得R中發(fā)熱，金屬棒發(fā)熱，則，又

解得。

（3）金屬棒勻速運(yùn)動時所受的安培力大小為，而， ，得到

根據(jù)平衡條件得，則有，代入解得。

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，在光滑絕緣水平面兩端有兩塊平行帶電金屬板、，其間存在著場強(qiáng)的勻強(qiáng)電場，靠近正極板處有一薄擋板．一個質(zhì)量為、電量的小球，開始時靜止在點，它與擋板的距離為，與板距離為．小球由靜止釋放后在電場力的作用下向左運(yùn)動，與擋板相碰后電量減少到碰前的倍，，碰后小球的速度大小不變．取勻強(qiáng)電場中擋板所在位置的電勢為零．

（1）小球第一次碰到擋板經(jīng)歷的時間；

（2）點的電勢；

（3）第一次碰撞后小球能運(yùn)動到離板多遠(yuǎn)的地方；

（4）小球經(jīng)過多少次與板碰撞后能到達(dá)極板．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根間距為d的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電源E，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝30°，金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好．整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上時，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)．要使金屬桿能沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動，可以采取的措施是(　　)

A. 增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B

B. 調(diào)節(jié)滑動變阻器使電流增大

C. 增大導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ

D. 將電源正負(fù)極對調(diào)使金屬桿中的電流方向改變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個質(zhì)量為m、電荷量為e的粒子從容器A下方的小孔S，無初速度地飄入電勢差為U的加速電場，然后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，最后打在照相底片M上．下列說法正確的是(　　)．

A. 粒子進(jìn)入磁場時的速率v＝

B. 粒子在磁場中運(yùn)動的時間t＝

C. 粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑r＝

D. 若容器A中的粒子有初速度，則粒子仍將打在照相底片上的同一位置

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電源內(nèi)阻較大，當(dāng)開關(guān)閉合、滑動變阻器滑片位于某位置時，水平放置的平行板電容器間一帶電液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，燈泡L也能正常發(fā)光，現(xiàn)將滑動變阻器滑片由該位置向a端滑動，則（　�。�

A.燈泡將變暗，電源效率將減小

B.液滴帶正電，將向下做加速運(yùn)動

C.電源的路端電壓增大，輸出功率也增大

D.滑片滑動瞬間，帶電液滴電勢能將減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一“匚”字型金屬框架截面圖，上下為兩水平且足夠長平行金屬板，通過左側(cè)長度為L＝1m的金屬板連接。空間中有垂直紙面向里場強(qiáng)大小B＝0.2T的勻強(qiáng)磁場，金屬框架在外力的作用下以速度v0＝1m/s水平向左做勻速直線運(yùn)動。框架內(nèi)O處有一質(zhì)量為m＝0.1kg、帶正電q＝1C的小球。若以某一速度水平向右飛出時，則沿圖中虛線′做直線運(yùn)動；若小球在O點靜止釋放，則小球的運(yùn)動軌跡沿如圖曲線（實線）所示，已知此曲線在最低點P的曲率半徑（曲線上過P點及緊鄰P點兩側(cè)的兩點作一圓，在極限情況下，這個圓的半徑叫做該點的曲率半徑）為P點到O點豎直高度h的2倍，重力加速度g取10 m/s2。求：

（1）小球沿圖中虛線做直線運(yùn)動速度v大小

（2）小球在O點靜止釋放后軌跡最低點P到O點豎直高度h

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】波粒二象性是微觀世界的基本特征，以下說法正確的有 .

A. 光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光的粒子性

B. 熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說明中子具有波動性

C. 黑體輻射的實驗規(guī)律可用光的波動性解釋

D. 動能相等的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波長也相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，用光電門等器材驗證機(jī)械能守恒定律．直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球由A處靜止釋放，下落過程中經(jīng)過A處正下方的B處固定的光電門，測得A、B的距離為H（Hd），光電門測出小球通過光電門的時間為t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g，則

（1）多次改變高度H，重復(fù)上述實驗，作出隨H的變化圖像如圖所示，當(dāng)圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球直徑d滿足以下表達(dá)式__________________時，可判斷小球下落過程中機(jī)械能守恒；

（2）實驗中發(fā)現(xiàn)動能增加量ΔEk總是小于重力勢能減少量ΔEp，若增加下落高度，則ΔEp－ΔEk將__________（選填“增加”、“減小”或“不變”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】20世紀(jì)20年代，劍橋大學(xué)學(xué)生G·泰勒做了一個實驗，在一個密閉的箱子里放上小燈泡、煙熏黑的玻璃、狹縫、針尖、照相底片，整個裝置如圖所示小燈泡發(fā)出的光通過熏黑的玻璃后變得十分微弱，經(jīng)過三個月的曝光，在底片上針尖影子周圍才出現(xiàn)非常清晰的衍射條紋．泰勒對這照片的平均黑度進(jìn)行測量，得出每秒到達(dá)底片的能量是．已知光速．

（1）假如起作用的光波波長約為500nm，計算從一個光子到來和下一光子到來所相隔的平均時間，及光束中兩鄰近光子之間的平均距離；

（2）如果當(dāng)時實驗用的箱子長1.2m，根據(jù)（1）的計算結(jié)果，能否找到支持光是概率波的證據(jù)？

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同步練習(xí)冊答案