【題目】如圖所示，兩足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L=0.5 m，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為θ=30°，導(dǎo)軌上端跨接一阻值為R=0.4 Ω的定值電阻。距導(dǎo)軌頂端MP的距離為d=0.5 m的CD（CD∥MP）下方有方向垂直于導(dǎo)軌向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0=1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)將金屬棒從CD處由靜止釋放。已知金屬棒的質(zhì)量為m=0.2 kg、電阻為r=0.1 Ω，在運(yùn)動(dòng)過程中金屬棒始終與CD保持平行，且與導(dǎo)軌接觸良好。當(dāng)金屬棒沿導(dǎo)軌下滑距離d時(shí)（圖中EF的位置）速度剛好達(dá)到最大。已知重力加速度為g=10 m/s2。試求：

（1）金屬棒速度達(dá)到的最大值vm和從CD下滑到EF的過程中金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱Q；

（2）為了使金屬棒經(jīng)EF后回路中不再產(chǎn)生感應(yīng)電流，可使磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小發(fā)生變化。試寫出磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的表達(dá)式（從金屬棒到EF處開始計(jì)時(shí)）。

【答案】（1）2 m/s 0.02 J （2）

【解析】（1）當(dāng)金屬棒的合力為零時(shí)速度最大，根據(jù)閉合電路的歐姆定律得：

根據(jù)平衡條件得：

聯(lián)立解得

由能量守恒定律得，該過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱為

其中金屬棒中產(chǎn)生的焦耳熱

（2）由于回路中沒有感應(yīng)電流，所以金屬棒將做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t其位移為

為了使回路中不再產(chǎn)生感應(yīng)電流，則回路中的磁通量不發(fā)生變化

即:

解得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列幾幅圖的有關(guān)說法中正確的是（ ）

A. 甲圖中少數(shù)α粒子發(fā)生了較大角度偏轉(zhuǎn)，是由于原子的全部正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上

B. 乙圖中射線丙由 α 粒子組成，每個(gè)粒子帶兩個(gè)單位正電荷，射線乙不帶電，是高速運(yùn)動(dòng)的中子流

C. 丙圖中強(qiáng)黃光和弱黃光曲線交于 U 軸同一點(diǎn)，說明發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)最大初動(dòng)能與光的強(qiáng)度無關(guān)

D. 丁圖為粒子通過氣泡室時(shí)的照片，通過照片可以分析粒子的動(dòng)量、能量及帶電情況

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)輕環(huán)a和b套在位于豎直面內(nèi)的一段半徑為R、圓心為O（圖中未畫出）的固定圓弧上，一細(xì)線穿過兩輕環(huán)，其兩端各系一質(zhì)量為m的小球。在a和b之間的細(xì)線上懸掛一質(zhì)量為M的小物塊。平衡時(shí)，a、b間的距離記為L，不計(jì)所有摩擦。下列說法正確的是（ ）

A. 平衡時(shí)，若L = R，則

B. 平衡時(shí)，若L = 1.2R，則M = 0.56m

C. 平衡時(shí)，若，則M = m

D. 平衡時(shí)，若L越大，則M與m的比值越大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小物塊以初速度v0從O點(diǎn)沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)從O點(diǎn)斜向上拋出一個(gè)速度大小也為v0的小球，物塊和小球在斜面上的P點(diǎn)相遇．已知物塊和小球質(zhì)量相等，空氣阻力忽略不計(jì)，則( )

A. 斜面可能是光滑的

B. 在P點(diǎn)時(shí)，小球的動(dòng)能大于物塊的動(dòng)能

C. 小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)離斜面最遠(yuǎn)

D. 小球和物塊到達(dá)P點(diǎn)過程中克服重力做功的平均功率相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國(guó)已掌握“半彈道跳躍式高速再入返回技術(shù)”，為實(shí)現(xiàn)“嫦娥”飛船月地返回任務(wù)奠定基礎(chǔ)。如圖虛線為大氣層邊界，返回器與服務(wù)艙分離后，從a點(diǎn)無動(dòng)力滑入大氣層，然后從c點(diǎn)“跳”出，再?gòu)?/span>e點(diǎn)“躍”入，實(shí)現(xiàn)多次減速，可避免損壞返回器。d點(diǎn)為軌跡的最高點(diǎn)，離地心的距離為r，返回器在d點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，地球質(zhì)量為M，引力常量為G。則返回器（ ）

A. 在b點(diǎn)處于失重狀態(tài)

B. 在a、c、e點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能相等

C. 在d點(diǎn)時(shí)的加速度大小為

D. 在d點(diǎn)時(shí)的速度大小v＞

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并與理想變壓器原線圈相連，副線圈接有一只“11V，33W”的燈泡。當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，變壓器輸入電壓．下列說法正確的是（ ）

A. 圖示位置可能是計(jì)時(shí)起點(diǎn) B. 圖示位置線框中產(chǎn)生的磁通量變化率最小

C. 變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為 D. 通過電流表A的電流為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法不正確的是（______）

A. 物體的溫度為0℃時(shí)，物體的分子平均動(dòng)能為零

B. 兩個(gè)分子在相互靠近的過程中其分子力逐漸增大，而分子勢(shì)能先減小后增大

C. 密封在容積不變的容器內(nèi)的氣體，若溫度升高，則氣體分子對(duì)器壁單位面積上的平均作用力增大

D. 第二類永動(dòng)機(jī)是不能制造出來的，盡管它不違反熱力學(xué)第一定律，但它違反熱力學(xué)第二定律

E. 一定質(zhì)量的理想氣體，如果在某個(gè)過程中溫度保持不變而吸收熱量，則在該過程中氣體的壓強(qiáng)一定增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在xOy平面中第一象限內(nèi)有一點(diǎn)P（4，3），OP所在直線下方有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，OP上方有平行于OP向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E=100V/m。現(xiàn)有質(zhì)量m=1×10-6kg，電量q=2×10-3C帶正電的粒子，從坐標(biāo)原點(diǎn)O以初速度v=1×103m/s垂直于磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)，經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)速度方向與OP垂直并進(jìn)入電場(chǎng)，在經(jīng)過電場(chǎng)中的M點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）時(shí)的動(dòng)能為O點(diǎn)時(shí)動(dòng)能的2倍，不計(jì)粒子重力。求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大��；

（2）OM兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；

（3）M點(diǎn)的坐標(biāo)和粒子從O運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)的時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法中正確的是__________

A.單擺的周期與擺球質(zhì)量、振幅無關(guān)，與擺長(zhǎng)和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣扔嘘P(guān)

B.用光導(dǎo)纖維束傳送信息是光的衍射的應(yīng)用

C.a、b兩束光照射同一雙縫干涉裝置在屏上得到的干涉圖樣中，a光的相鄰亮條紋間距小于b光的相鄰亮條紋間距，則可以判斷水的折射率比b光大

D. 肥皂泡呈現(xiàn)彩色條紋是光的折射現(xiàn)象造成的

E. 激光測(cè)距是應(yīng)用了激光平行性好的特點(diǎn)

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