【題目】如圖所示，兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，左端連接定值電阻，導(dǎo)軌間距。整個(gè)裝置處在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度，一質(zhì)量、電阻的金屬棒放在導(dǎo)軌上，在外力F的作用下以恒定的功率從靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)距離時(shí)金屬棒達(dá)到最大速度，此時(shí)撤去外力，金屬棒最終停下，設(shè)導(dǎo)軌足夠長。求：

(1)金屬棒的最大速度；

(2)在這個(gè)過程中，外力的沖量大��；

(3)撤去外力后電阻R放出的熱量。

【答案】(1)3m/s；(2)7kg·m/s；(3)3J

【解析】

(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知，當(dāng)金屬棒速度為v時(shí)，金屬棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢

根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，金屬棒中的感應(yīng)電流

金屬棒受到的安培力

當(dāng)金屬棒加速度為零時(shí)，其速度達(dá)到最大，有

聯(lián)立以上各式，并代入數(shù)據(jù)解得

(2)設(shè)金屬棒經(jīng)過時(shí)間t由靜止加速至速度最大，在這個(gè)過程中金屬棒受到的平均安培力

金屬棒運(yùn)動(dòng)的距離

根據(jù)動(dòng)量定理有

聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)解得

(3)撤去外力后，金屬棒由最大速度逐漸減速至零，對此過程，根據(jù)能量守恒定律，可知電阻R放出的熱量

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】氫原子能級(jí)圖如圖所示，巴爾末線系是氫原子從n≥3的各個(gè)能級(jí)躍遷至n=2能級(jí)時(shí)輻射光的譜線，則巴爾末線系中波長最長的譜線對應(yīng)光子的能量為____ eV；氫原子從n=4能級(jí)躍遷至n=2能級(jí)時(shí)。輻射光照射金屬鉀為陰極的光電管，鉀的逸出功為2.25eV，則遏止電壓Uc= ____V。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)研究小燈泡的電流與電壓的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)器材如圖甲所示，現(xiàn)已完成部分導(dǎo)線的連接。

(1)實(shí)驗(yàn)要求電表的示數(shù)從零開始逐漸增大，請按此要求用筆畫線代替導(dǎo)線在圖甲實(shí)物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接_______；

(2)某次測量電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，則電流表的示數(shù)為____A；

(3)該同學(xué)描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖丙所示，根據(jù)圖像可知小燈泡的電阻隨電壓增大而___（選填“增大”、“減小”或“不變”）。將該小燈泡直接與電動(dòng)勢為3V、內(nèi)阻為5Ω的電源組成閉合回路，小燈泡的實(shí)際功率約為____W（保留二位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,半徑R=0.4m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi),軌道的一個(gè)端點(diǎn)B和圓心O的連線與水平方向間的夾角θ=30°,另一端點(diǎn)C為軌道的最低點(diǎn),C點(diǎn)右側(cè)的光滑水平路面上緊挨C點(diǎn)放置一木板,木板質(zhì)量M=2kg,上表面與C點(diǎn)等高.質(zhì)量m=1kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從空中A點(diǎn)以v0=1m/s的速度水平拋出,恰好從軌道的B端沿切線方向進(jìn)入軌道,沿軌道滑行之后又滑上木板,已知木板的長度L=1m,取g=10m/s2,求：

(1)物塊剛到達(dá)軌道上的C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力;

(2)若物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.3≤≤0.8,物塊與木板之間因摩擦產(chǎn)生的熱量.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)，有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，EF、MN為兩平行金屬板，板長和板距均為2a，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子以速度從A點(diǎn)沿半徑方向射入磁場，若金屬板接電源，則粒子沿平行于金屬板的方向射出，若金屬板不接電源，則粒子離開磁場時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)，不計(jì)粒子的重力，下列說法正確的是（　�。�

A.粒子帶負(fù)電

B.粒子兩次通過磁場區(qū)域所用的時(shí)間相等

C.速度的大小為

D.兩金屬板間的電壓為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三個(gè)等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即Uab=Ubc，實(shí)線為一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、R、Q是這條軌跡上的三點(diǎn)，R點(diǎn)在等勢面b上，據(jù)此可知（ ）

A.帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的加速度比在Q點(diǎn)的加速度小

B.帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的電勢能比在Q點(diǎn)的小

C.帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的動(dòng)能大于在Q點(diǎn)的動(dòng)能

D.三個(gè)等勢面中，c的電勢最高

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖中MN和PQ為豎直方向的兩個(gè)無限長的平行直金屬導(dǎo)軌，間距為L，電阻不計(jì)．導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直．質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab始終垂直于導(dǎo)軌，并與其保持光滑接觸，導(dǎo)軌一端接有阻值為R的電阻．由靜止釋放導(dǎo)體棒ab，重力加速度為g．

（1）在下滑加速過程中，當(dāng)速度為v時(shí)棒的加速度是多大；

（2）導(dǎo)體棒能夠達(dá)到的最大速度為多大；

（3）設(shè)ab下降的高度為h，求此過程中通過電阻R的電量是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】水平面上A，B，C三點(diǎn)固定著三個(gè)電荷量為Q的正點(diǎn)電荷，將另一質(zhì)量為m的帶正電的小球(可視為點(diǎn)電荷)放置在0點(diǎn)，OABC恰構(gòu)成一棱長為L的正四面體，如圖所示.已知靜電力常量為k，重力加速度為g，為使小球能靜止在0點(diǎn)，小球所帶的電荷量為( )

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，帶電荷量為Q的等量同種正電荷固定在水平面上，在其連線的中垂線（豎直方向）上固定一光滑絕緣的細(xì)桿，細(xì)桿上套一個(gè)質(zhì)量為m，帶電荷量為的小球，小球從細(xì)桿上某點(diǎn)a由靜止釋放，到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度為零，b間的距離為h，重力加速度為g。以下說法正確的是（ ）

A.等量同種正電荷在a、b兩處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小關(guān)系

B.a、b兩處的電勢差

C.小球向下運(yùn)動(dòng)到最大速度的過程中小球電勢能的增加量等于其重力勢能的減少量

D.若把兩電荷的位置往里移動(dòng)相同距離后固定，再把帶電小球從a點(diǎn)由靜止釋放，則小球速度減為零的位置將在b點(diǎn)的上方

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