【題目】如圖1所示，兩根水平的金屬光滑平行導(dǎo)軌，其末端連接等高光滑的圓弧，其軌道半徑，圓弧段在圖中的cd和ab之間，導(dǎo)軌的間距為，軌道的電阻不計(jì)，在軌道的頂端接有阻值為的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度�，F(xiàn)有一根長(zhǎng)度稍大于L、電阻不計(jì)，質(zhì)量的金屬棒，從軌道的水平位置ef開始在拉力F作用下，從靜止勻加速運(yùn)動(dòng)到cd的時(shí)間，在cd時(shí)的拉力為。已知金屬棒在ef和cd之間運(yùn)動(dòng)時(shí)的拉力隨時(shí)間變化的圖像如圖2所示，重力加速度，求：

（1）求勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度；

（2）金屬棒做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)通過(guò)金屬棒的電荷量q；

（3）勻加到cd后，調(diào)節(jié)拉力使金屬棒接著沿圓弧做勻速圓周運(yùn)動(dòng)至ab處，金屬棒從cd沿圓弧做勻速圓周運(yùn)動(dòng)至ab的過(guò)程中，拉力做的功W。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

試題分析：（1）棒到達(dá)cd時(shí)的速度為v，則，，

，，。

（2）金屬棒勻加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，，設(shè)其運(yùn)動(dòng)的位移為x，則：

，，，

，。

（3）金屬棒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)棒與圓心的連線與豎直方向的夾角為時(shí)，沿水平方向的分速度為

產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 所以回路產(chǎn)生的電流為正弦式交流電源

產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值

有效值為

棒從cd到ab的時(shí)間：

所以產(chǎn)生的熱量：，。

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】2018年我國(guó)即將發(fā)射“嫦娥四號(hào)”登月探測(cè)器，該探測(cè)器將首次造訪月球表面，實(shí)現(xiàn)對(duì)地對(duì)月中繼通信．如圖所示，嫦娥四號(hào)在環(huán)月圓軌道I上的A點(diǎn)實(shí)施變軌，進(jìn)人近月的橢圓軌道II，由近月點(diǎn)B成功落月，如圖所示，下列關(guān)于“嫦娥四號(hào)”的說(shuō)法，正確的是

A. 沿軌道I運(yùn)動(dòng)至A點(diǎn)時(shí)，需向前噴氣才能進(jìn)入軌道II

B. 沿軌道II運(yùn)行的周期大于沿軌道I運(yùn)行的周期

C. 沿軌道II運(yùn)行時(shí)，在A點(diǎn)的加速度大于在B點(diǎn)的加速度

D. 在軌道II上由A點(diǎn)運(yùn)行到B點(diǎn)的過(guò)程，速度逐漸減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一對(duì)半徑均為R1的金屬板M、N圓心正對(duì)平行放置，兩板距離為d，N板中心鍍有一層半徑為R2的圓形鋅金屬薄膜，，兩板之間電壓為UMN，兩板之間真空且可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)。N板受到某種單色光照射后鋅金屬薄膜表面會(huì)發(fā)射出最大速率為v，方向各異的電子，已知電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，每秒穩(wěn)定發(fā)射n個(gè)電子。電子在板間運(yùn)動(dòng)過(guò)程中無(wú)碰撞且不計(jì)電子的重力和電子間相互作用，電子到達(dá)M板全部被吸收。M板右側(cè)串聯(lián)的電流表可以測(cè)量到通過(guò)M板的電流I。試求：

（1）當(dāng)UMN取什么值時(shí)，I始終為零；

（2）當(dāng)UMN取什么值時(shí)，I存在一個(gè)最大值，并求這個(gè)最大值；

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，a、b兩物塊質(zhì)量分別為m、3m，用不計(jì)質(zhì)量的細(xì)繩相連接，懸掛在定滑輪的兩側(cè)．開始時(shí)，a、b兩物塊距離地面高度相同，用手托住物塊b，然后由靜止釋放，直至a、b物塊間高度差為h，不計(jì)滑輪質(zhì)量和一切摩擦，重力加速度為g．在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是( )

A. 物塊a的機(jī)械能守恒

B. 物塊b的機(jī)械能減少了

C. 物塊b機(jī)械能的減少量等于物塊a機(jī)械能的增加量

D. 物塊a、b與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)器材做“探究動(dòng)能定理”實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中，該小組同學(xué)把砂和砂桶的總重力當(dāng)作小車受到的合外力．

(1)為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差盡量小，在實(shí)驗(yàn)操作中，下面做法必要的是______．

A．實(shí)驗(yàn)前要對(duì)裝置進(jìn)行平衡摩擦力的操作

B．實(shí)驗(yàn)操作時(shí)要先放小車，后接通電源

C．在利用紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，所選的兩個(gè)研究點(diǎn)離得越近越好

D．在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

(2)除實(shí)驗(yàn)裝置中的儀器外，還需要的測(cè)量?jī)x器有_____________ _____________．

(3)如圖為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，現(xiàn)選取紙帶中的A、B兩點(diǎn)來(lái)探究“動(dòng)能定理”．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，重力加速度為g.圖中已經(jīng)標(biāo)明了要測(cè)量的物理量，另外，小車的質(zhì)量為M，砂和砂桶的總質(zhì)量為m.請(qǐng)你把要探究的結(jié)果用題中給出的字母表達(dá)出來(lái)________．

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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m=1kg，電阻r=5Ω的導(dǎo)體棒置于傾角為θ=30°，寬為L=m足夠長(zhǎng)的光滑雙金屬導(dǎo)軌a a'd'd上，導(dǎo)軌上端aa'間連有電阻R=10Ω，cc'd'd區(qū)間內(nèi)有垂直于斜面向上的磁場(chǎng)B=5T，bc間距l=2m導(dǎo)體棒初始時(shí)位于bb'位置，由靜止開始下滑，則導(dǎo)體棒從b運(yùn)動(dòng)至d過(guò)程中的v-t圖像應(yīng)為（ ）

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為某示波管內(nèi)的聚焦電場(chǎng)，實(shí)線和虛線分別表示電場(chǎng)線和等勢(shì)線。則（ ）

A. 場(chǎng)強(qiáng)Ea >Eb ，Eb >Ec

B. 電勢(shì)，

C. 沿cba路徑移動(dòng)質(zhì)子與電子，電荷的電勢(shì)能改變是一樣的

D. 沿bc方向直線射入的電子有可能做曲線運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，線圈總電阻為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R，當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，下列判斷不正確的是（　　）

A. 電壓表的讀數(shù)為

B. 通過(guò)電阻R的電荷量為

C. 電阻R所產(chǎn)生的焦耳熱為

D. 當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)30°時(shí)的電流為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，一帶電小球從光滑斜面的A點(diǎn)滑下進(jìn)入勻強(qiáng)電、磁場(chǎng)區(qū)域，恰好能做勻速直線運(yùn)動(dòng)。B比A點(diǎn)低，則

A. 小球可能帶負(fù)電

B. 小球若從稍低點(diǎn)B滑下后還有可能在電、磁場(chǎng)區(qū)域再次做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C. 小球若從稍低點(diǎn)B滑下后在電、磁場(chǎng)區(qū)域洛倫茲力對(duì)小球做功

D. 小球若從稍低點(diǎn)B滑下后在電、磁場(chǎng)區(qū)域一定做加速運(yùn)動(dòng)

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