如圖9-3-28甲所示，足夠長的金屬導軌MN和PQ與一阻值為R的電阻相連，平行地放在水平桌面上，質(zhì)量為m的金屬桿可以無摩擦地沿導軌運動.導軌與ab桿的電阻不計，導軌寬度為L，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直穿過整個導軌平面.現(xiàn)給金屬桿ab一個初速度v0，使ab桿向右滑行.回答下列問題：

圖9-3-28

（1）簡述金屬桿ab的運動狀態(tài)，并在圖乙中大致作出金屬桿的v-t圖象；

（2）求出回路的最大電流值Im并指出電流流向；

（3）當滑行過程中金屬桿ab的速度變?yōu)?i>v時，求桿ab的加速度a；

（4）電阻R上產(chǎn)生的最大熱量Q.

（1）見解析　（2）　電流方向從a到b（3）�。�4）


解析:

（1）做加速度減小的減速運動直到停止運動.圖象如圖.

（2）金屬桿在導軌上做減速運動，剛開始時速度最大，感應(yīng)電動勢也最大

所以回路的最大電流

金屬桿上電流方向從a到b.

（3）產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BLv

安培力為F=BIL

由閉合電路歐姆定律得

由牛頓第二定律得F=ma

解得

（4）由能的轉(zhuǎn)化和守恒得電阻R上產(chǎn)生的最大熱量

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（Ⅰ）一物理興趣小組利用學校實驗室的數(shù)字實驗系統(tǒng)探究物體作圓周運動時向心力與角速度、半徑的關(guān)系．
實驗序號 1 2 3 4 5 6 7 8
F/N 2.42 1.90 1.43 0.97 0.76 0.50 0.23 0.06
ω/rad?s-1 28.8 25.7 22.0 18.0 15.9 13.0 8.5 4.3
①首先，他們讓一砝碼做半徑r為0.08m的圓周運動，數(shù)字實驗系統(tǒng)通過測量和計算得到若干組向心力F和對應(yīng)的角速度ω，如下表．請你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖甲上繪出F-ω的關(guān)系圖象．

②通過對圖象的觀察，興趣小組的同學猜測F與ω2成正比．你認為，可以通過進一步轉(zhuǎn)換，做出
F-ω2
F-ω2
關(guān)系圖象來確定他們的猜測是否正確．
③在證實了F∝ω2之后，他們將砝碼做圓周運動的半徑r再分別調(diào)整為0.04m、0.12m，又得到了兩條F-ω圖象，他們將三次實驗得到的圖象放在一個坐標系中，如圖乙所示．通過對三條圖象的比較、分析、討論，他們得出F∝r的結(jié)論，你認為他們的依據(jù)是
做一條平行與縱軸的輔助線，觀察和圖象的交點中力的數(shù)值之比是否為1：2：3
做一條平行與縱軸的輔助線，觀察和圖象的交點中力的數(shù)值之比是否為1：2：3
．
④通過上述實驗，他們得出：做圓周運動的物體受到的向心力F與角速度ω、半徑r的數(shù)學關(guān)系式是F=kω2r，其中比例系數(shù)k的大小為
0.037
0.037
．（計算結(jié)果取2位有效數(shù)字）
（Ⅱ）某同學想測量某導電溶液的電阻率，先在一根均勻的長玻璃管兩端各裝了一個電極（接觸電阻不計），兩電極相距L=0.700m，其間充滿待測的導電溶液．
用如下器材進行測量：
電壓表（量程l5V，內(nèi)阻約30kΩ）； 電流表（量程300μA，內(nèi)阻約50Ω）；
滑動變阻器（10Ω，1A）；          電池組（電動勢E=12V，內(nèi)阻r=6Ω）；
單刀單擲開關(guān)一個、導線若干．
下表是他測量通過管中導電液柱的電流及兩端電壓的實驗數(shù)據(jù)．實驗中他還用20分度的游標卡尺測量了玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖2所示
U/V 0 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
I/μA 0 22 65 109 155 175 240

根據(jù)以上所述請回答下面的問題：
（1）玻璃管內(nèi)徑d的測量值為
30.75
30.75
mm；
（2）根據(jù)表1數(shù)據(jù)在圖3坐標中已描點，請作出U-I圖象，根據(jù)圖象求出電阻R=
4.4×104～4.8×104
4.4×104～4.8×104
Ω（保留兩位有效數(shù)字）；
（3）計算導電溶液的電阻率表達式是ρ=
πRd
2
 
4L
πRd
2
 
4L
 （用R、d、L表示）
（4）請在（圖l）中補畫出未連接的導線．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)（1）如圖甲所示，把一木塊放在固定在水平桌面上的木板上，左側(cè)拴有一細且不可伸長的輕繩，跨過固定在木板左邊緣的滑輪與一鉤碼相連，穿過打點計時器的紙帶固定在木塊的右側(cè)，鉤碼初始離地面有一定的高度，從靜止釋放鉤碼后，木塊在運動過程中始終碰不到滑輪，鉤碼著地后不反彈用此裝置可測出術(shù)塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ，已知打點計時器使用的交流電頻率為f．現(xiàn)得到一條實驗紙帶如圖乙．圖中的點為計時點，請利用s1、s2、f、g表示出術(shù)塊與木板問的動摩擦因數(shù)表達式μ=
 
．
（2）現(xiàn)要測量兩節(jié)串聯(lián)電池組的電源電動勢E和內(nèi)阻r（約為2Ω）實驗器材如下：
A．電流表A1（量程0-0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω）
B．電流表A1（量程0-3.0A，內(nèi)阻約0.2Ω）
C．電阻箱R（0-999.9Ω）
D．電鍵及若干導線
①滿足實驗要求的安培表為
 
；（填器材前的序號）
②根據(jù)設(shè)計的電路，給以下實物圖連線；
精英家教網(wǎng)
③為了減小實驗誤差，多次改變電阻箱的阻值，讀取對應(yīng)的電流表的讀數(shù)I．由U=IR計算電壓值，得到實驗數(shù)據(jù)如下，作出U-I圖線
R/Ω 30.0 20.0 10.0 8.0 5.8 5.0 3.0
I/A 0.09 0.13 0.24 0..28 0.36 0.40 0.55
U=IR/V 2.7 2.6 2.4 2.2 2.1 2.0 1.7
精英家教網(wǎng)
④假設(shè)安培表的內(nèi)阻為0.5Ω，則電池組的電動勢和內(nèi)阻分別為
 
V和
 
Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）有一游標卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標上有20個小的等分刻度．用它測量一小球的直徑，如圖1甲所示的讀數(shù)是
 
mm．用螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑，如圖1乙所示的讀數(shù)是
 
mm．
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（2）某同學用如圖2所示裝置“研究物體的加速度與外力關(guān)系”，他將光電門固定在氣墊軌道上的某點B處，調(diào)節(jié)氣墊導軌水平后，用重力為F的鉤碼，經(jīng)繞過滑輪的細線拉滑塊，每次滑塊從同一位置A由靜止釋放，測出遮光條通過光電門的時間t．改變鉤碼個數(shù)，重復(fù)上述實驗．記錄的數(shù)據(jù)及相關(guān)計算如下表．
實驗次數(shù) 1 2 3 4 5
F/N 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45
t/（ms） 40.4 28.6 23.3 20.2 18.1
t2/（ms）2 1632.2 818.0 542.9 408.0 327.6
1
t2
/[×10-4（ms）-2]		 6.1 12.2 18.4 24.5 30.6
①為便于分析F與t的關(guān)系，應(yīng)作出
 
的關(guān)系圖象，并在坐標紙上作出該圖線如圖3．
②由圖線得出的實驗結(jié)論是：
 

③設(shè)AB間的距離為s，遮光條的寬度為d，請你由上述實驗結(jié)論推導出物體的加速度a與時間t的關(guān)系式為
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在如圖7-2-10(a)所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器．閉合開關(guān)S，將滑動變阻器的滑動觸頭P從最右端滑到最左端，兩個電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的完整過程圖線如圖7-2-28(b)所示．則

(　　)．

圖7-2-10

A．圖線甲是電壓表V2示數(shù)隨電流變化的圖線

B．電源內(nèi)阻的阻值為10 Ω

C．電源的最大輸出功率為3.6 W

D．滑動變阻器R2的最大功率為0.9 W

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