【題目】如圖所示，兩個平行光滑金屬導(dǎo)軌AB、CD固定在水平地面上，其間距L=0.5m，左端接有阻值R=3的定值電阻。一根長度與導(dǎo)軌間距相等的金屬桿順置于導(dǎo)軌上，金屬 桿的質(zhì)量m=0.2kg,電阻r=2，整個裝置處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強度大小B=4T的勻強磁場中，t=0肘刻，在MN上加 一與金屬桿垂直，方向水平向右的外力F，金屬桿由靜止開始 以a=2m/s2的加速度向右做勻加速直線運動，2s末撤去外力F，運動過程中金屬桿與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好。（不計導(dǎo)軌和連接導(dǎo)線的電阻，導(dǎo)軌足夠長)求：

(1)1s末外力F的大小；

(2)撤去外力F后的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。

【答案】（1）2N（2）0.96J

【解析】

（1）t=1s時刻，金屬桿MN的速度大小為 v1=at1=2×1=2m/s
金屬桿MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為 E=BLv1
金屬桿MN中的電流大小
金屬桿MN受到的安培力大小 F安=BIL
聯(lián)立得
根據(jù)牛頓第二定律得 F-F安=ma
聯(lián)立解得 F=2N
（2）t=2s時刻，金屬桿MN的速度大小為 v2=at2=2×2=4m/s
撤去外力F后的過程中，根據(jù)能量守恒定律得知電路中產(chǎn)生的總焦耳熱 Q=mv22=×0.2×42=1.6J
電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱 QR=Q=×1.6J=0.96J

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，阻值為R，質(zhì)量為m，邊長為l的正方形金屬框位于光滑的水平面上。金屬框的ab邊與磁場邊緣平行，并以一定的初速度進(jìn)入矩形磁場區(qū)域，運動方向與磁場邊緣垂直。磁場方向垂直水平面向下，在金屬框運動方向上的長度為。已知金屬框的ad邊進(jìn)入磁場后，金屬框在進(jìn)、出磁場階段中的運動速度與ab邊在磁場中的位置坐標(biāo)之間的關(guān)系為（未知），式中c為某正值常量。若金屬框完全通過磁場后恰好靜止，求：

(1)磁場的磁感應(yīng)強度；

(2)從金屬框開始進(jìn)入磁場區(qū)域到金屬框的ab邊剛出磁場區(qū)域的運動過程中的安培力所做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩材料完全相同的、可視為質(zhì)點的滑塊甲和滑塊乙放在粗糙的水平上，在兩滑塊的右側(cè)固定一擋板。已知兩滑塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)均為μ，甲、乙兩滑塊的質(zhì)量分別為m1=3m、m2=2m，且在水平面上處于靜止?fàn)顟B(tài)�，F(xiàn)給滑塊甲一向右的初速度v0（未知），使滑塊甲和滑塊乙發(fā)生無能量損失的碰撞，經(jīng)過一段時間滑塊乙運動到擋板處且被一接收裝置接收，而滑塊甲未與擋板發(fā)生碰撞，開始兩滑塊之間的距離以及滑塊乙與擋板之間的距離均為L，重力加速度為g�；瑝K甲與滑塊乙碰后的瞬間速度分別用v1、v2表示，下列正確的說法是（　�。�

A.v1∶v2=1∶5B.v1∶v2=1∶6

C.v0的最小值為D.v0的最小值為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲為一列簡諧橫波在t=0.10s時的波形圖，P是平衡位置在x=0.5m處的質(zhì)點，Q是平衡位置在x=2.0m處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象。下列說法正確的是（　�。�

A.這列波沿x軸正方向傳播

B.這列波的傳播速度為20m/s

C.從t=0到t=0.15s，這列波傳播的距離為3m

D.從t=0.10s到t=0.25s，P通過的路程為10cm

E.t=0.15s時，Q的加速度方向與y軸正方向相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一固定斜面上兩個質(zhì)量均為m的小物塊A和B緊挨著勻速下滑，A與B的接觸面光滑。已知A與斜面之間的動摩擦因數(shù)是B與斜面之間的動摩擦因數(shù)的2倍，斜面傾角為α，重力加速度為g。B與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ與A、B間彈力FN的大小分別是（　�。�

A.μ=tanα，FN=mgsinα

B.μ=tanα，FN=mgsinα

C.μ=tanα，FN=mgcosα

D.μ=tanα，FN=mgsinα

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某靜電場中x軸上各點電勢分布圖如圖所示。一帶電粒子在坐標(biāo)原點O處由靜止釋放，僅在電場力作用下沿x軸正方向運動。下列說法正確的是

A.粒子一定帶負(fù)電

B.粒子在x1處受到的電場力最大

C.粒子從原點運動到x1過程中，電勢能增大

D.粒子能夠運動到x2處

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，對角線MP將矩形區(qū)域MNPO分成兩個相同的直角三角形區(qū)域，在直角三角形MNP區(qū)域內(nèi)存在一勻強電場，其電場強度大小為E、向沿軸負(fù)方向，在直角三角形MOP區(qū)域內(nèi)存在一勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向外（圖中未畫出）。一帶正電的粒子從M點以速度沿軸正方向射入，一段時間后，該粒子從對角線MP的中點進(jìn)入勻強磁場，并恰好未從軸射出。已知O點為坐標(biāo)原點，M點在軸上，P點在軸上，MN邊長為，MO邊長為，不計粒子重力。求：

(1)帶電粒子的比荷；

(2)勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)為了測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻，找來了一塊電流表和三個定值電阻，電流表的規(guī)格為“0~10mA，30Ω”，三個定值電阻的阻值分別為2Ω、10Ω、120Ω，該同學(xué)連接了如圖所示的電路。回答下列問題：

(1)該電路中，R1的阻值為________，R2的阻值為________；

(2)電鍵S1閉合至a，電鍵S2閉合至____，電鍵S3閉合至_____，電流表的讀數(shù)為I1；

(3)電鍵S1閉合至b，電鍵S2閉合至____，電鍵S3閉合至_____，電流表的讀數(shù)為I2；

(4)根據(jù)(2)(3)，可求得干電池的電動勢E=____________，內(nèi)電阻r=___________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A球從距地面高h＝2.5m處由靜止釋放，同時B球從地面上以v0＝5m/s的速度豎直上拋，二者在同一直線上運動，經(jīng)一段時間后二者發(fā)生彈性正碰，之后B與地面發(fā)生正碰時在某裝置作用下迅速固定在地面上，已知兩球完全相同，重力加速度g＝10m/s2，不計空氣阻力，在整個運動過程中，下列說法正確的是

A.兩球在B球上升到最高點時發(fā)生第一次碰撞

B.兩球發(fā)生第一次碰撞后瞬間B球速度的大小為5 m/s

C.A球最終將在B球上方做往復(fù)運動

D.A球最終能上升的最大高度為2.5 m

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