【題目】兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌足夠長，其水平部分存在著豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，導(dǎo)軌間距離L=0.5m，導(dǎo)軌傾斜部分與水平面夾角θ=30°，頂端所接電阻R=5Ω，現(xiàn)有一質(zhì)量為m=1kg，接入導(dǎo)軌間電阻r=3Ω的金屬棒水平橫放在導(dǎo)軌距水平面高度h=0.2m處，由靜止釋放（不計(jì)導(dǎo)軌電阻，不計(jì)金屬棒滑動時(shí)在導(dǎo)軌彎折處的能量損失，g取10m/s2）。求：

(1)金屬棒在導(dǎo)軌水平部分滑動時(shí)加速度的最大值am；

(2)金屬棒在水平導(dǎo)軌上做什么運(yùn)動，并求出在整個(gè)運(yùn)動過程中電阻R中產(chǎn)生的熱量。

【答案】（1）0.25m/s2 ；（2）減速運(yùn)動，1.25J

【解析】

（1）金屬棒在斜面上下滑時(shí)，有

mgh=

=2m/s

金屬棒剛進(jìn)入磁場時(shí)加速度最大，此時(shí)金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

E=BLv

感應(yīng)電流為

I=

所受的安培力

F=BIL

根據(jù)牛頓第二定律得

F=mam

聯(lián)立得

am=0.25m/s2

（2）金屬棒進(jìn)入水平軌道時(shí)，受到向左的安培力作用而做減速運(yùn)動，最終停止運(yùn)動。根據(jù)能量守恒得

Q總= =mgh=1×10×0.2J=2J

電阻R中產(chǎn)生的熱量為

QR= =1.25J

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】傾角為37°的光滑固定斜面上，有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧連接的質(zhì)量均為1 kg的小球A、B，在如圖所示的水平向左的推力F作用下，一起沿斜面以4 m/s2的加速度向上做勻加速運(yùn)動．已知彈簧的原長為20 cm，勁度系數(shù)為200 N/m，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8．此時(shí)彈簧的長度l和推力F的大小分別為

A. 0.25 m，25 N B. 0.15 m，25 N

C. 0.25 m，12.5 N D. 0.15 m，12.5 N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，左邊圓柱形容器的橫截面積為S，上端是一個(gè)可以在容器內(nèi)無摩擦滑動的質(zhì)量為m的活塞；右邊圓柱形容器上端封閉高為H，橫截面積為。兩容器由裝有閥門的極細(xì)管道相連，容器、活塞和細(xì)管都是絕熱的。開始時(shí)閥門關(guān)閉，左邊容器中裝有理想氣體，平衡時(shí)活塞到容器底的距離為H，右邊容器內(nèi)為真空。現(xiàn)將閥門打開，活塞緩慢下降，直至系統(tǒng)達(dá)到新的平衡，此時(shí)氣體的熱力學(xué)溫度增加到原來熱力學(xué)溫度的1.3倍。已知外界大氣壓強(qiáng)為p，求：

(i)系統(tǒng)達(dá)到新的平衡時(shí)活塞到容器底的距離r；

(ii)此過程中容器內(nèi)的氣體內(nèi)能的增加量U。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】世界最長的跨海大橋一港珠澳大橋建成，2018年12月1日起，首批粵澳非營運(yùn)小汽車可免加簽通行港珠澳大橋跨境段，極大方便了游客出行。2020年1月24日至25日，中央廣播電視總臺春節(jié)聯(lián)歡晚會在港珠澳大橋白海豚島設(shè)分會場。驅(qū)車數(shù)百米長的引橋，經(jīng)過主橋，可往返于香港澳門兩地。下列說法正確的是（　�。�

A.通過很長引橋，減小了汽車重力沿橋面方向的分力

B.通過很長引橋，減小了汽車對橋面的壓力

C.汽車通過主橋最高點(diǎn)時(shí)，重力的瞬時(shí)功率不為零

D.汽車通過主橋最高點(diǎn)時(shí)，處于超重狀態(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2019年4月10日人類拍攝的首張黑洞照片全球發(fā)布，它是黑洞存在的直接“視覺”證據(jù)，驗(yàn)證了愛因斯坦的廣義相對論。根據(jù)愛因斯坦的理論，黑洞是一種特殊的天體，它的密度極大，對周圍物體有極強(qiáng)的吸引力，光子到達(dá)黑洞表而時(shí)也會被吸入，最多恰好能繞黑洞表面做圓周運(yùn)動。據(jù)天文觀測，銀河系中可能有一黑洞，其質(zhì)量約為4×1035kg，引力常量G=6.67×10－11N·m2/kg2、光速c=3×108m/s，可推測其半徑可能為（　�。�

A.2×108m

B.3×109m

C.2×1010m

D.3×107m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）小明用多用電表測量一小段2B鉛筆芯的電阻Rx，正確的操作順序是_______（填字母）；

A．把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到交流電壓最高檔

B．條件歐姆調(diào)零旋鈕使指針到歐姆零點(diǎn)

C．把紅黑表筆分別接在Rx兩端，然后讀數(shù)

D．把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到合適的檔位，將紅、黑表筆接觸

E．把紅黑表筆分別插入多用電表“﹢、-”插孔，用螺絲刀調(diào)節(jié)指針定位螺絲，使指針指0

（2）小明正確操作后，多用電表的指針位置如圖所示，則Rx=__________Ω；

（3）小張認(rèn)為用多用電表測量小電阻誤差太大，采用伏安法測量�，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材如下：電源（電動勢3V，內(nèi)阻可忽略），電壓表（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ），多用電表（2.5mA檔；25mA檔和250mA檔，對應(yīng)的內(nèi)阻約40Ω，4Ω和0.4Ω），滑動變阻器RP（0~10Ω），定值電阻R0（阻值10Ω），開關(guān)及導(dǎo)線若干。測量鉛筆芯的電阻Rx，下列電路圖中最合適的是__________（填字母），多用電表選擇開關(guān)應(yīng)置于______檔 。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩種情況下變壓器燈泡L2、L3的功率均為P，且L1、L2、L3為相同的燈泡，匝數(shù)比為，則圖（a）中L1的功率和圖（b）中L1的功率分別為( )

A.P、PB.9P、 C.、9PD.、9P

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩水平放置的導(dǎo)熱氣缸其底部由管道連通，輕質(zhì)活塞a、b用鋼性輕桿相連，可在氣缸內(nèi)無摩擦地移動，兩活塞橫截面積分別為Sa和Sb，且Sb=2Sa。缸內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體，系統(tǒng)平衡時(shí)，活塞a、b到缸底的距離均為L，已知大氣壓強(qiáng)為p0，環(huán)境溫度為T0，忽略管道中的氣體體積。求：

（1）缸中密閉氣體的壓強(qiáng)；

（2）若活塞在外力作用下向左移動，穩(wěn)定后密閉氣體的壓強(qiáng)；

（3）若環(huán)境溫度升高到，活塞移動的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為平行板電容器，兩極板M、N分別與電壓恒定的電源兩極連接，極板M帶正電，極板N接地�，F(xiàn)有一帶電油滴在極板中央的P點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，則（　�。�

A.將極板N向左緩慢移動一小段距離，油滴將向上運(yùn)動

B.將極板M向上緩慢移動一小段距離，P點(diǎn)的電勢將降低

C.將極板N向左緩慢移動一小段距離，電容器的電容減小，極板帶電量不變

D.將極板M向上緩慢移動一小段距離，電容器的電容減小，極板帶電量減小

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