【題目】如圖所示，兩根等高光滑的四分之一圓弧軌道，半徑為r，間距為L，軌道電阻不計(jì)，在軌道頂端連有一阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處在一豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，現(xiàn)有一根長(zhǎng)度稍大于L，電阻為，質(zhì)量為m的金屬棒從軌道最低位置cd開始，在拉力作用下以速度向右沿軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)至ab處，求：

（1）初始時(shí)刻cd兩端的電壓；

（2）在該過(guò)程中R上產(chǎn)生的熱量；

（3）拉力做的功。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】試題分析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)求解初始時(shí)刻cd兩端的電壓；分析電路中電磁感應(yīng)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的特點(diǎn)，求出電流的有效值，根據(jù)焦耳定律求解R上產(chǎn)生的熱量；由動(dòng)能定理可得拉力做的功．

（1）剛進(jìn)入時(shí)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，

根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)可知，解得

（2）導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于矩形線圈一條邊框在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，因電磁感應(yīng)產(chǎn)生的感應(yīng)電流為正、余弦交流電，所以有

電流的有效值為： ，所以R上產(chǎn)生的熱量為，

經(jīng)過(guò)的時(shí)間為： ，解得： ；
（3）由動(dòng)能定理可得：

其中： ，解得： ．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】愛因斯坦曾言：“在我之前，人們都認(rèn)為，如果把所有的東西都從宇宙中拿走，那剩下的就是時(shí)間和空間，我卻證明，如果把所有的東西都拿走了，什么都剩不下�！睈垡蛩固沟睦碚�

A.建立的信息網(wǎng)絡(luò)大大縮小時(shí)空距離B.大大加強(qiáng)了人類對(duì)微觀世界的研究

C.改變了人們認(rèn)識(shí)世界的角度和方式D.主要論證時(shí)間和空間可以單獨(dú)變化

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，兩平行的帶電金屬板水平放置。若在兩板中間a點(diǎn)從靜止釋放一帶電微粒，微粒恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)�，F(xiàn)將兩板繞過(guò)a點(diǎn)的軸（垂直于紙面）逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°，再由a點(diǎn)從靜止釋放一同樣的微粒，該微粒將(　　)

A. 保持靜止?fàn)顟B(tài) B. 向左上方做勻加速運(yùn)動(dòng)

C. 向正下方做勻加速運(yùn)動(dòng) D. 向左下方做勻加速運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】對(duì)于電場(chǎng)的認(rèn)識(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于將正電荷從A移到B點(diǎn)時(shí)靜電力所做的功

B.電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)方向是指電勢(shì)降落的方向

C.處于靜電平衡的導(dǎo)體是等勢(shì)體，導(dǎo)體表面是等勢(shì)面，但導(dǎo)體表面的場(chǎng)強(qiáng)可能不同

D.電勢(shì)的大小由電場(chǎng)的性質(zhì)決定，與零電勢(shì)點(diǎn)的選取無(wú)關(guān)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源。現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R0=2.5Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10m/s2。已知sin37=0.60，cos37=0.80，求：

(1)通過(guò)導(dǎo)體棒的電流；

(2)導(dǎo)體棒受到的安培力大小和方向；

(3)導(dǎo)體棒受到的靜摩擦力。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】物理學(xué)的發(fā)展豐富了人類對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)，推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命，促進(jìn)了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類文明的進(jìn)步，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是

A.1820年，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)

B.庫(kù)倫發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象

C.安培提出了分子電流假說(shuō)

D.麥克斯韋最終建立了經(jīng)典電磁場(chǎng)理論

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一水平的淺色長(zhǎng)傳送帶上放置一煤塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）），初始時(shí)，傳送帶與煤塊都是靜止的，現(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度開始運(yùn)動(dòng)，則在摩擦力的作用下，煤塊獲得的加速度為（為重力加速度），當(dāng)傳送帶速度到達(dá)后，便以此速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)．經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，相對(duì)于傳送帶不再滑動(dòng)．求此黑色痕跡的長(zhǎng)度？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】質(zhì)量為0.2 kg的小球豎直下落，以6 m/s的速度碰觸地面，再以4 m/s的速度反向彈回。取豎直向上為正方向，在小球與地面接觸的時(shí)間內(nèi)，關(guān)于小球動(dòng)量的變化量Δp和合力沖量ΔI下列說(shuō)法正確的是

A.Δp＝2 kg·m/sB.Δp＝－2 kg·m/s

C.ΔI＝0.4kg·m/sD.ΔI＝－0.4 kg·m/s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在《探究力的平行四邊形定則》實(shí)驗(yàn)時(shí)某興趣小組用如圖甲所示的兩個(gè)力拉彈簧使之伸長(zhǎng)至某個(gè)位置，并記錄，再換一根細(xì)線牽引彈簧，使彈簧伸長(zhǎng)到同一位置。

（1）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是

A．理想實(shí)驗(yàn)法

B．等效替代法

C．控制變量法

D．建立物理模型法

（2）某同學(xué)在坐標(biāo)紙上畫出了如圖乙所示的兩個(gè)已知力F1和F2，圖中小正方形的邊長(zhǎng)表示2 N，則兩力的合力F= N，F1與F的夾角分別為θ= 。

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