【題目】如圖a所示，間距為L的光滑平行長導(dǎo)軌固定在水平面上，每根導(dǎo)軌單位長度電阻為R0。導(dǎo)軌間存在豎直方向的有界勻強(qiáng)磁場。不計(jì)電阻的金屬桿①、②垂直導(dǎo)軌放置在磁場內(nèi)，桿①在離開磁場邊界左側(cè)2L處，桿②在桿①右側(cè)。磁感應(yīng)強(qiáng)度變化規(guī)律滿足B=B0－kt （B0、k為已知量）。

（1）若桿①和桿②都固定，求桿中的感應(yīng)電流強(qiáng)度。

（2）若桿①和桿②以相同速度υ向右勻速運(yùn)動(dòng)，在桿②出磁場前，求桿中的感應(yīng)電流強(qiáng)度。

（3）若桿①固定，t=0時(shí)，桿②從桿①右側(cè)L處出發(fā)向右運(yùn)動(dòng)的過程中，保持閉合回路中磁通量不變使桿中一直無感應(yīng)電流，則桿②多久后到達(dá)磁場邊界？

（4）若磁感應(yīng)強(qiáng)度保持B=B0不變，桿①固定。桿②以一定初速度、在水平拉力作用下從桿①右側(cè)0.5m處出發(fā)向右運(yùn)動(dòng)，速度υ與兩桿間距x之間關(guān)系滿足圖b。當(dāng)外力做功4.5J時(shí)，兩桿間距x為多少？（第4問中可用數(shù)據(jù)如下：B0=1T、R0=0.1Ω/m、L=0.5m、金屬桿②質(zhì)量m=0.5kg）

【答案】（1）（2）（3）（4）1.5m

【解析】

（1）設(shè)桿①和桿②間距x

（2）因?yàn)閮蓷U的運(yùn)動(dòng)不影響磁通量大小，所以感應(yīng)電流與靜止時(shí)相同，即與（1）問中相同。

（3）磁通量保持不變，桿①和桿②間距x的任意位置有

當(dāng)x=2L時(shí)

（4）根據(jù)v-x圖像可知，v=2x

感應(yīng)電流

=5A

為定值

則安培力

FA=ILB0=2.5N

由動(dòng)能定理，僅水平拉力和安培力做功，設(shè)桿①和桿②間距x

W+WA=ΔEk

4.5-2.5（x-0.5）=x2-0.25

得

x=1.5m

由題意，安培力僅存在于金屬桿未出磁場區(qū)域，根據(jù)x=1.5m可知金屬桿已出磁場

（學(xué)生可能判斷金屬桿剛到磁場邊界時(shí)，外力做功小于4.5J）

由動(dòng)能定理

4.5-1.25= x2-0.25

x=1.87m

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】如圖所示中OA為一遵循胡克定律的彈性輕繩，其一端固定于天花板上的O點(diǎn)，另一端與靜止在動(dòng)摩擦因數(shù)恒定的水平地面上的滑塊A相連．當(dāng)繩處于豎直位置時(shí)，滑塊A對地面有壓力作用．B為緊挨繩的一光滑水平小釘，它到天花板的距離BO等于彈性繩的自然長度．現(xiàn)用一水平力F作用于A，使之向右緩慢地做直線運(yùn)動(dòng)，則在運(yùn)動(dòng)過程中（　 ）

A.地面對A的支持力N逐漸增大

B.地面對A的摩擦力f保持不變

C.地面對A的支持力N逐漸減小

D.地面對A的摩擦力f逐漸減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，質(zhì)量為m的均勻半圓形薄板，可以繞光滑水平軸A在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，AB是它的直徑，O是圓心。在B點(diǎn)作用一個(gè)豎直向上的力F使薄板平衡，此時(shí)AB恰處于水平位置，若保持力F始終豎直向上，在F作用下使薄板繞A點(diǎn)沿逆時(shí)針方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，直到AB接近豎直位置的過程中，力F對應(yīng)的力矩為M，則M、F大小變化情況是

A.M變小，F不變

B.M、F均變大

C.M、F均先變大再變小

D.M先變大再變小，F始終變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“觀察水波的干涉”實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的干涉圖樣。O1、O2為波源，實(shí)線表示波峰，虛線為P位置與波源連線，且。

（1） P點(diǎn)是振動(dòng)___________點(diǎn)（選填“加強(qiáng)”或“減弱”）。

（2）若有一小紙片被輕放在P點(diǎn)浮于水面上，則此后紙片運(yùn)動(dòng)情況是（____）

A.一定沿箭頭A方向運(yùn)動(dòng) B.一定沿箭頭B方向運(yùn)動(dòng)

C.一定沿箭頭C方向運(yùn)動(dòng) D.在P點(diǎn)處隨水面上下運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某同學(xué)用兩個(gè)滑動(dòng)變阻器研究分壓電路的特點(diǎn)。使用器材如下：兩個(gè)阻值分別為（0~10Ω）和（0~50Ω）的滑動(dòng)變阻器、電動(dòng)勢為3V的電源及電鍵、導(dǎo)線若干。閉合電鍵后，將電路圖甲中所示的電流標(biāo)記為I1 和I2。

（1）根據(jù)電路圖甲，用筆代替導(dǎo)線補(bǔ)充畫完實(shí)物圖乙中缺少的導(dǎo)線。

（____）

（2）當(dāng)PA保持在最右端時(shí)，將PB從左端滑動(dòng)至右端的過程中，發(fā)現(xiàn)電流I2相對變化更小，則說明圖甲、乙中A電阻的阻值為_______（選填“0~10Ω”或“0~50Ω”）。

（3）某同學(xué)按如下操作：①將PA滑片調(diào)整到某位置，任意移動(dòng)PB滑片；②將PB滑片調(diào)整到某位置，任意移動(dòng)PA滑片。得到兩條U-I1的直線圖像如圖丙所示。根據(jù)圖像數(shù)據(jù)可知，電源內(nèi)阻為_______Ω；當(dāng)電流I1在圖中等于0.1A時(shí)，滑動(dòng)變阻器B消耗的電功率為__________W。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，可供選擇的實(shí)驗(yàn)儀器如下：

小燈泡L，“3.8 V．0.3 A”

電壓表V，量程0～5 V，內(nèi)阻5 kΩ

電流表A1，量程0～100 mA，內(nèi)阻4 Ω

電流表A2，量程0～500 mA，內(nèi)阻0.4 Ω

滑動(dòng)變阻器R1，最大阻值10 Ω，額定電流1.0 A

滑動(dòng)變阻器R2，最大阻值5 Ω，額定電流0.5 A

直流電源E，電動(dòng)勢約為6 V，內(nèi)阻約為0.5 Ω

(1)在上述器材中，電流表應(yīng)選 ;滑動(dòng)變阻器應(yīng)選

(2)在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖（采用分壓式電路），并在圖中注明對應(yīng)元件的符號。

(3)某實(shí)驗(yàn)小組完成實(shí)驗(yàn)后利用實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在I－U坐標(biāo)系中，描繪出如圖所示的小燈泡的伏安特性曲線．根據(jù)此圖給出的信息，可以判斷下圖中正確的是(圖中P為小燈泡的功率)(　 　)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場，其邊界過原點(diǎn)O和y軸上的點(diǎn)a(0，L)．一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從a點(diǎn)以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場，并從x軸上的b點(diǎn)射出磁場．此時(shí)速度方向與x軸正方向的夾角為60°.下列說法中正確的是(　　)

A. 電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

B. 電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

C. 磁場區(qū)域的圓心坐標(biāo)為

D. 電子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心坐標(biāo)為(0，－L)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，相距L=1m、電阻不計(jì)的平行光滑長金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，兩導(dǎo)軌左端間接有阻值R=2Ω的電阻，導(dǎo)軌所在區(qū)域內(nèi)加上與導(dǎo)軌所在平面垂直、方向相反的勻強(qiáng)磁場，磁場寬度d均為0.6m，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1=T、B2=0.8T．現(xiàn)有電阻r=1Ω的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置且接觸良好，當(dāng)導(dǎo)體棒ab從邊界MN進(jìn)入磁場后始終以速度m/s作勻速運(yùn)動(dòng)，求：

⑴棒ab在磁場B1中時(shí)克服安培力做功的功率；

⑵棒ab經(jīng)過任意一個(gè)磁場B2區(qū)域過程中通過電阻R的電量；

⑶棒ab在磁場中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)電阻R兩端電壓的有效值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(多選)如圖為一個(gè)電磁泵從血庫里向外抽血的結(jié)構(gòu)示意圖，長方體導(dǎo)管的左、右表面絕緣，上、下表面為導(dǎo)體，管長為a、內(nèi)壁高為b、寬為L且內(nèi)壁光滑．將導(dǎo)管放在垂直左、右表面向右的勻強(qiáng)磁場中，由于充滿導(dǎo)管的血漿中帶有正、負(fù)離子，將上、下表面和電源接通，電路中會形成大小為I的電流，導(dǎo)管的前后兩側(cè)便會產(chǎn)生壓強(qiáng)差p，從而將血漿抽出，其中v為血漿流動(dòng)方向．若血漿的電阻率為ρ，電源的電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則下列判斷正確的是(　　)

A. 此裝置中血漿的等效電阻

B. 此裝置中血漿受到安培力大小F＝BIL

C. 增大磁感應(yīng)強(qiáng)度可以加快血漿的外抽速度

D. 前后兩側(cè)的壓強(qiáng)差

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