【題目】如圖（a）所示，寬度為L的足夠長(zhǎng)光滑金屬導(dǎo)軌水平固定在磁感強(qiáng)度為B、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向上。現(xiàn)有一根質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒MN放置在金屬導(dǎo)軌上，金屬棒MN始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直，不計(jì)導(dǎo)軌電阻。

(1)若金屬棒MN在水平向右的力F的作用下以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)判斷通過(guò)MN棒的電流方向，并利用能的轉(zhuǎn)化和能量守恒定律，通過(guò)推導(dǎo)證明棒MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv；

(2)若金屬棒MN在水平恒力F的作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，試從速度、加速度兩個(gè)角度通過(guò)分析、推理、計(jì)算來(lái)描述金屬棒MN的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；

(3)若給金屬棒MN向右的初速度同時(shí)施加一水平外力，使金屬棒MN作勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程中，外力隨時(shí)間的變化關(guān)系圖線(xiàn)如圖（b）所示（以初速度方向?yàn)檎较颍�，圖線(xiàn)與橫、縱坐標(biāo)交點(diǎn)分別為t0、F0.求金屬棒MN的加速度大小a和初速度v0。

【答案】(1)電流方向?yàn)?/span>，見(jiàn)解析；(2)金屬棒做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，而后當(dāng)安培力等于拉力時(shí)，做勻速運(yùn)動(dòng)；(3)，

【解析】

(1)根據(jù)右手定則可知，電流方向?yàn)?/span>。

閉合電路內(nèi)磁通量的變化量為

因此，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有

(2)根據(jù)歐姆定律

由牛頓第二定律可得

變形可得

由此可得，金屬棒做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，而后當(dāng)安培力等于拉力時(shí)，做勻速運(yùn)動(dòng)。

(3)由牛頓第二定律可得

又有

聯(lián)立變形可得

則圖像的斜率的絕對(duì)值為

解得

則圖像縱軸截距為

解得

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】某實(shí)驗(yàn)探究小組探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系。

①將彈簧水平放置，用毫米刻度尺正確操作測(cè)出其自然長(zhǎng)度如圖甲所示，則彈簧的原長(zhǎng)L0=______cm。

②然后按圖乙所示自然懸掛彈簧，實(shí)驗(yàn)通過(guò)在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來(lái)改變彈簧的彈力，讀出彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，即可知道彈簧的長(zhǎng)度L，用△L=L-L0表示彈簧的伸長(zhǎng)量。通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)小組作出了彈簧的△L-F圖像如圖丙所示。根據(jù)圖丙可得出彈簧的勁度系數(shù)k =_______N/m（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

③實(shí)驗(yàn)小組分析圖像過(guò)程中發(fā)現(xiàn)圖線(xiàn)從B點(diǎn)開(kāi)始發(fā)生了彎曲，圖線(xiàn)B點(diǎn)過(guò)后發(fā)生彎曲的原因是_______________________

④實(shí)驗(yàn)小組發(fā)現(xiàn)圖線(xiàn)，并沒(méi)有過(guò)原點(diǎn)，出現(xiàn)了誤差，沒(méi)能得出彈力與伸長(zhǎng)量嚴(yán)格成正比的結(jié)論，本誤差屬于___________（選填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑水平地面上有一個(gè)質(zhì)量為M=3kg，傾角為=37°的光滑斜劈A，在釘在劈端的釘子上系著一條輕線(xiàn)，線(xiàn)下端拴著一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小球B。用圖示方向的水平恒力拉斜劈，已知重力加速度大小為g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。

（1）求B與A之間恰好無(wú)擠壓時(shí)，拉力F的大小。

（2）若F=60N，求此時(shí)球?qū)K的拉力和球?qū)π泵娴膲毫Α?/span>

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在A點(diǎn)固定一正電荷，電量為Q，在離A高度為H的C處由靜止釋放某帶同種電荷的液珠，開(kāi)始運(yùn)動(dòng)瞬間向上的加速度大小恰好等于重力加速度g。已知靜電力常量為k，兩電荷均可看成點(diǎn)電荷，不計(jì)空氣阻力．求：

(1)液珠的比荷；

(2)液珠速度最大時(shí)離A點(diǎn)的距離h；

(3)若已知在點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，某點(diǎn)的電勢(shì)可表示成φ＝，其中r為該點(diǎn)到Q的距離(選無(wú)限遠(yuǎn)的電勢(shì)為零)。求液珠能到達(dá)的最高點(diǎn)B離A點(diǎn)的高度rB.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩只燈泡L1、L2分別標(biāo)有“110V，60W”和“110V，100W”，另外有一只滑動(dòng)變阻器R，將它們連接后接入220V的電路中，要求兩燈泡都正常發(fā)光，并使整個(gè)電路消耗的總功率最小，應(yīng)使用下面( )

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，質(zhì)量為M=5kg的箱子B置于光滑水平面上，箱子底板上放一質(zhì)量為的物體C，B和C之間的摩擦因數(shù)為0.5，質(zhì)量為的物體A經(jīng)跨過(guò)定滑輪的輕繩與箱子B相連，不計(jì)定滑輪的質(zhì)量和一切阻力，取，釋放A下落的過(guò)程中，下列正確的是（　�。�

A.繩對(duì)B物體拉力為20N

B.B和C一起運(yùn)動(dòng)的加速度大小為

C.物體C對(duì)箱子B的摩擦力大小為2.5N

D.A處物體換為6.25kg時(shí)，B與C之間會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在t=0時(shí)，將一乒乓球以某一初速度豎直向上拋出，一段時(shí)間后落回拋出點(diǎn)。已知乒乓球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的空氣阻力大小與速度大小關(guān)系為（k為大于零的常數(shù)）。規(guī)定豎直向上為正方向，如圖是定性描述上述過(guò)程中乒乓球的加速度a、速度v隨時(shí)間t變化規(guī)律的圖像，可能正確的是（　　）

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，直角坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，在第四象限內(nèi)有一半徑為R的圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁場(chǎng)的邊界剛好與x軸相切于A點(diǎn)，A點(diǎn)的坐標(biāo)為，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子在A點(diǎn)正上方的P點(diǎn)由靜止釋放，粒子經(jīng)電場(chǎng)加速后從A點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)射出磁場(chǎng)后剛好經(jīng)過(guò)與O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的點(diǎn)（OA=A），勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，不計(jì)粒子的重力，求：

(1)P點(diǎn)的坐標(biāo)；

(2)粒子從P運(yùn)動(dòng)到的時(shí)間？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)測(cè)量一節(jié)舊干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的電路圖如圖甲所示，其中虛線(xiàn)框內(nèi)為用毫安表改裝成雙量程電壓表的電路：

(1)毫安表的內(nèi)阻為100Ω，滿(mǎn)偏電流為5mA；R1和R2為定值電阻，其中R1=500Ω。若使用a和c接線(xiàn)柱，電壓表量程為15V，則R2=_______Ω；

(2)現(xiàn)有兩個(gè)電流表：A1（量程0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω），A2（量程3A，內(nèi)阻約0.05Ω）；兩個(gè)滑動(dòng)變阻器，最大阻值分別為10Ω和500Ω，則應(yīng)選電流表_____（填“A1”或“A2”），應(yīng)選最大阻值為______Ω的滑動(dòng)變阻器；

(3)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：

①開(kāi)關(guān)S2撥向b，將滑動(dòng)變阻器R的滑片移到最______端（選填“左”或“右”）；

②閉合開(kāi)關(guān)S1，多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片，記下相應(yīng)的電流表示數(shù)I1和毫安表示數(shù)I2；

③根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出的I2—I1圖像如圖乙所示；

④由圖像可得電源的電動(dòng)勢(shì)E=_____V，內(nèi)阻r=_____Ω。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

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