【題目】如圖所示，兩條互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，距離為L=0.2m，在導(dǎo)軌的一端接有阻值為R=0.5Ω的電阻，在x≥0處有一與水平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度B=0.5T，一質(zhì)量為m=0.1kg的金屬直桿垂直放置在導(dǎo)軌上，并以v0=2m/s的初速度進(jìn)入磁場(chǎng)，在安培力和一垂直于桿的水平外力F的共同作用下作勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a=2m/s2、方向與初速度方向相反。設(shè)導(dǎo)軌和金屬桿的電阻都可以忽略，且接觸良好。求

（1）從金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)到電流為零的過(guò)程中通過(guò)電阻R的電荷量；

（2）整個(gè)過(guò)程中外力F的最大值。

【答案】（1）0.2C（2）0.24N

【解析】⑴根據(jù)題意可知，當(dāng)金屬棒的速度為零時(shí)，回路中的電流為零

由

解得 Q = 0.2C

⑵根據(jù)題意可知

由于速度大小為v0時(shí)的安培力F安<ma，所以外力F的方向始終向左，當(dāng)金屬棒返回初始位置時(shí)F最大，此時(shí)速度大小仍為v0，方向向左

解得 Fm=0.24N

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】某科技小組在實(shí)驗(yàn)室中研究遠(yuǎn)距離輸電．由于輸電線太長(zhǎng)，他將每50 米導(dǎo)線卷成一卷，共卷成8卷來(lái)代替輸電線路．第一次直接將輸電線與實(shí)驗(yàn)電源及用電器相連，測(cè)得輸電線上的輸電電流和損失的功率為I1、P1，；第二次采用如下圖所示的電路輸電，其中理想變壓器 T1與電源相連，其原、副線圈的匝數(shù)比為 n1∶n2，理想變壓器 T2與用電器相連，測(cè)得輸電線上的輸電電流和損失的功率為I2、P2．下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A. 第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)因?yàn)槎嘟恿藘蓚�(gè)變壓器，所以P2＞P1

B. 通過(guò)該實(shí)驗(yàn)可以證明，提高輸電電流能減小遠(yuǎn)距離輸電的能量損失

C. 若輸送功率一定，則I2∶I1=n1∶n2

D. 若輸送功率一定，則P2∶P1=n22∶n12

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為M＝3.0 kg的長(zhǎng)木板B靜止在光滑的水平面上，在長(zhǎng)木板B的最左端放置一可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊A，已知長(zhǎng)木板的長(zhǎng)度為L＝0.96 m，小物塊的質(zhì)量為m＝1.0 kg，小物塊與長(zhǎng)木板上表面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.3（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），重力加速度g＝10 m／s2。如果對(duì)小物塊施加一水平向右的恒力F＝6.0 N，為了保證小物塊能離開(kāi)長(zhǎng)木板，則恒力F的沖量至少應(yīng)為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直面內(nèi)半徑r=0.8m的1/4圓周的光滑曲面EM與粗糙水平面MN相切于M點(diǎn)，MN長(zhǎng)x＝6.0m．過(guò)M點(diǎn)的豎直虛線PQ及右側(cè)空間存在水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，B=5T，水平面的右端N處緊鄰一半徑R（R未知）的絕緣圓筒（圖示為圓筒的橫截面），圓筒內(nèi)除了磁場(chǎng)外還有一豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，圓筒上兩小孔N、S和圓心O2在水平直徑上．水平面上緊鄰M點(diǎn)處有一質(zhì)量m=0.1kg不帶電的小球b，另有一個(gè)與b完全相同的、帶電量q＝–0.01C的小球a從曲面的頂端E處由靜止釋放，滑到M點(diǎn)處與靜止的小球b正碰并粘在一起，碰后的瞬間給粘合體c一個(gè)水平推力F，粘合體以a＝1m/s2加速度勻加速運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，同時(shí)撤去水平推力，粘合體從N點(diǎn)進(jìn)入圓筒后作豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)．不計(jì)空氣阻力，小球a、b和粘合體c均視為質(zhì)點(diǎn)，碰撞前后電荷總量保持不變，粘合體c與水平面間MN間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5．g取10m/s2．求：

(1)小球a與b碰前瞬間過(guò)曲面M點(diǎn)時(shí)對(duì)M點(diǎn)的壓力；

(2)整個(gè)過(guò)程中水平力F對(duì)粘合體c的沖量；

(3)粘合體c從N點(diǎn)進(jìn)入圓筒后，假設(shè)與筒壁碰后速度大小不變，方向反向，若粘合體c與筒壁發(fā)生3次碰撞后從S點(diǎn)射出，求圓筒的半徑．（已知tan22.5＝）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，長(zhǎng)為L的輕繩一端系于O點(diǎn)，另一端系一小球，在O點(diǎn)正下方P點(diǎn)有一釘子。現(xiàn)將小球拉至A點(diǎn)由靜止釋放，小球擺至最低點(diǎn)B后繼續(xù)向右擺至最高點(diǎn)C。整個(gè)過(guò)程中，小球擺角始終小于5°。下列說(shuō)法正確的是________.

A.小球在C點(diǎn)時(shí)回復(fù)力最大

B.小球在B點(diǎn)時(shí)合力為零

C.小球從A擺至B點(diǎn)時(shí)合力突然變大

D.小球從A點(diǎn)擺至B點(diǎn)的時(shí)間等于從B點(diǎn)擺至C點(diǎn)的時(shí)間

E.若將釘子的位置上移，則小球從A點(diǎn)擺至C點(diǎn)的時(shí)間變長(zhǎng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，水平拋出的物體，抵達(dá)斜面上端P處時(shí)速度恰好沿著斜面方向，緊貼斜面PQ無(wú)摩擦滑下；關(guān)于物體沿x方向和y方向運(yùn)動(dòng)的位移-時(shí)間圖象及速度-時(shí)間圖象，其中可能正確的是（）

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑的水平地面上有平板小車質(zhì)量為M=2 kg，體積相等的滑塊甲和乙質(zhì)量均為m=1 kg，三者處于靜止?fàn)顟B(tài)。某時(shí)刻起滑塊甲以初速度=2m/s向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)滑塊乙以=4m/s向右運(yùn)動(dòng)。最終甲、乙兩滑塊均恰好停在小車的兩端。小車長(zhǎng)L=9.5m，兩滑塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，(g取10m/s，滑塊甲和乙可視為質(zhì)點(diǎn))求：

(1)兩滑塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

(2)兩滑塊運(yùn)動(dòng)前滑塊乙離右端的距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直放置的1/4圓弧軌道AB與水平軌道BC相切連接。一質(zhì)量為m的小物體由靜止開(kāi)始從頂端A沿圓弧軌道滑下，最后停止于水平軌道的C處，已知BC=R(R為圓弧軌道半徑)，小物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)用力F將該小物體從C處緩慢拉回圓弧軌道的頂端A，拉力F的方向始終與小物體的運(yùn)動(dòng)方向一致。重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是

A物體從A點(diǎn)下滑到B點(diǎn)的過(guò)程中克服摩擦力做功為mgR(1－μ)

B拉力F做的功等于mgR(1+μ)

C物體先后兩次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)B點(diǎn)的壓力大小之比為3︰1

D物體從B點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程中在BC中點(diǎn)的速度大小等于

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如右圖所示一木板放置在光滑的水平桌面上，A、B兩個(gè)小物體通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，細(xì)繩平行于地面，且跨過(guò)輕滑輪，A物體放置在木板的最左端。已知木板的質(zhì)量m1=20.0kg，物體A的質(zhì)量m2=4.0kg，物體B的質(zhì)量m3=1.0kg，物體A與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，木板長(zhǎng)L=2m本板與物體A之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2.不計(jì)滑輪摩擦。

（1）為了使物體A隨著木板一起向左運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)對(duì)木板施加水平向左的力F，求力F的最大值；

（2）若開(kāi)始時(shí)不施加力F，在A、B、木板靜止時(shí)，用向左的水平力擊打木板一下，使木板、A向左運(yùn)動(dòng)，物體B上升。當(dāng)物體B上升hB=1.0m(物體B未碰觸滑輪）時(shí)，物體A剛好到達(dá)木板最右端。求最初擊打木板的沖量I.

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