【題目】如甲圖所示，兩相距L=1m的平行金屬導(dǎo)軌固定于水平面上，導(dǎo)軌左端與阻值R=1Ω的電阻連接，導(dǎo)軌間虛線右側(cè)存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場。質(zhì)量m=0.1kg的金屬桿垂直置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與金屬桿的電阻可忽略。桿在水平向右的恒定拉力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，并始終與導(dǎo)軌垂直，其v-t圖像如圖所示。在10s末撤去拉力，同時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化，使金屬桿中電流為零。金屬桿運(yùn)動(dòng)過程中與導(dǎo)軌間摩擦力保持不變。求：

(1)金屬桿所受的拉力的大小；

(2)0-10s內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大��；

(3)10s-15s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與時(shí)間t的關(guān)系式。

【答案】（1）0.08N（2）0.1T（3）

【解析】

（1）5s內(nèi)金屬桿未進(jìn)入磁場，所以有

Fμmg＝ma1

由圖可知

a1＝0.4m/s2

10s～15s內(nèi)僅在摩擦力作用下運(yùn)動(dòng)，則

μmg＝ma2

由圖可知

a2＝0.4m/s2

解得

F=0.08N

（2）在5s～10s時(shí)間段桿在磁場中做勻速運(yùn)動(dòng)，因此有

以F=0.08N，μmg=0.04N，v=2m/s代入解得

B0=0.1T

（3）撤去恒定拉力之后，通過回路的磁通量不變，桿在磁場中勻速運(yùn)動(dòng)距離為d=2×5m=10m，設(shè)撤去拉力后運(yùn)動(dòng)的距離為x，

B(t)L(d+x)＝B0Ld

x＝2t0.2t2

由此可得

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1所示為“探究滑塊加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖．滑塊置于一端帶有定滑輪的長木板上，左端連接紙帶，紙帶穿過電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．滑塊的質(zhì)量為m1，托盤（及砝碼）的質(zhì)量為m2

（1）下列說法正確的是_________

A．為平衡滑塊與木板之間的摩擦力，應(yīng)將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，在不掛托盤（及砝碼）的情況下使滑塊恰好做勻速運(yùn)動(dòng)

B．每次改變滑塊質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力

C．本實(shí)驗(yàn)m2應(yīng)遠(yuǎn)大于m1

D．在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)作a﹣圖象

（2）實(shí)驗(yàn)中，得到一條打點(diǎn)的紙帶，如圖2所示，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，且間距x1、x2、x3、x4已量出，則計(jì)算滑塊加速度的表達(dá)式為a=______；

（3）某同學(xué)在平衡摩擦力后，保持滑塊質(zhì)量不變的情況下，通過多次改變砝碼重力，作出滑塊加速度a與砝碼重力F（未包括托盤）的圖象如圖3所示，若牛頓第二定律成立，重力加速度g=10m/s2，則滑塊的質(zhì)量為______kg，托盤的質(zhì)量為_______kg．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（4）如果砝碼的重力越來越大，滑塊的加速度不能無限制地增加，會(huì)趨近于某一極限值，此極限值為_______．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某探究學(xué)習(xí)小組欲探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，他們在實(shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，圖中小車的質(zhì)量用M表示，鉤碼的質(zhì)量用m表示．要順利完成該實(shí)驗(yàn)，則：

（1）為使小車所受合外力等于細(xì)線的拉力，應(yīng)采取的措施是_____________________；

要使細(xì)線的拉力約等于鉤碼的總重力，應(yīng)滿足的條件是_____________．

（2）某次打出的某一條紙帶，A、B、C、D、E、F為相鄰的6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如下圖所示，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出．利用圖中給出的數(shù)據(jù)可求出小車的加速度a=________m/s2．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（3）某位同學(xué)經(jīng)過測量、計(jì)算得到如下數(shù)據(jù)，請?jiān)趫D中作出小車加速度與所受合外力的關(guān)系圖象________________________．

組別

1

2

3

4

5

6

7

M/kg

0.58

0.58

0.58

0.58

0.58

0.58

0.58

F/N

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

a/m·s－2

0.13

0.17

0.26

0.34

0.43

0.51

0.59

（4）由圖象可以看出，該實(shí)驗(yàn)存在著較大的誤差，產(chǎn)生誤差的主要原因是：________________________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組“探究小車加速度與所受合外力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，長木板放置在水平桌面上，拉力傳感器固定在小車上。他們多次改變鉤碼的個(gè)數(shù)，記錄拉力傳感器的讀數(shù)F，并利用紙帶數(shù)據(jù)求出加速度a。

(1)該實(shí)驗(yàn)______（選填“需要”或“不需要”）滿足鉤碼總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和傳感器的總質(zhì)量。

(2)如圖乙所示為實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，已知交流電頻率為50Hz，可求出小車的加速度大小為_________m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

(3)以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度a為縱坐標(biāo)，畫出的圖象如圖丙所示，其中橫軸截距為F0，求得圖線的斜率為k，若傳感器的質(zhì)量為m0，則小車的質(zhì)量為_________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一架電梯，啟動(dòng)時(shí)勻加速上升，加速度為2m/s2，制動(dòng)時(shí)勻減速上升，加速度為﹣1m/s2，樓高52m．求：

（1）若上升的最大速度為6m/s，電梯升到樓頂?shù)淖疃虝r(shí)間是多少？

（2）如果電梯先加速上升，然后勻速上升，最后減速上升，全程共用16秒，上升的最大速度是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)方向沿△abc所在平面平行，ac⊥bc,∠abc=60°，ac=0.2m.一個(gè)電量q=1×10-5C的正電荷從a移到b，電場力做功為零；同樣的電荷從a移c，電場力做功為1×10-8J.則該勻強(qiáng)電揚(yáng)的場強(qiáng)大小和方向分別為

A. 500V/m、沿ab由a指向b

B. 500V/m、垂直ab向上

C. 1000V/m、垂直ab向上

D. 1000V/m、沿ac由a指向c

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一定質(zhì)量的理想氣體被質(zhì)量m=2kg的活塞封閉在導(dǎo)熱良好的氣缸內(nèi)，氣缸橫截面積S=0.001m2，內(nèi)壁光滑。氣缸開口向上放在水平地面上，活塞下表面與氣缸底部的距離L0=33cm，此時(shí)氣體的溫度為300K。已知外界大氣壓強(qiáng)p0=l.0×105Pa，并始終保持不變，重力加速度g取10m/s2。

①若氣體的溫度保持不變，將氣缸緩慢地沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)到與水平面夾角=30°靠在墻上，如圖乙所示，求此時(shí)活塞下表面與氣缸底部的距離L；

②氣缸保持如圖乙位置不變，若將氣缸內(nèi)氣體的溫度緩慢升高到360K時(shí)，為使活塞下表面與氣缸底部的距離仍為L，應(yīng)在活塞上表面放置質(zhì)量多大的物塊。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）某同學(xué)在研究彈簧彈力與伸長量的關(guān)系的時(shí)候，測得彈力的大小F和彈簧長度L的關(guān)系如圖所示，則由圖線可知：

1)彈簧的原長為_____cm；

2)彈簧的勁度系數(shù)為_____ N/m。

（2）關(guān)于“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（____）

A．長木板一定要水平放置

B．為了減小誤差在紙帶上選計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)可以每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)

C．使用毫米刻度尺測量計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離時(shí)，要估讀到最小刻度的下一位

D．用v﹣t圖線處理數(shù)據(jù)時(shí)，所描圖線必須經(jīng)過每一個(gè)點(diǎn)

（3）某實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示裝置“探究加速度與物體受力的關(guān)系”，已知小車的質(zhì)量為M，砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量為m，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接的交流電的頻率為50Hz。

1)實(shí)驗(yàn)中m需要滿足_____（填“＞＞”或“＜＜”）小車的質(zhì)量M。

2)實(shí)驗(yàn)中，將長木板左端墊高，其目的是_____。

3)若實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖乙所示，點(diǎn)1、2、3、4為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，且相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出，則小車的加速度大小為_____ m/s2（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。

4)把mg當(dāng)做M所受的合力F，根據(jù)本實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與F的關(guān)系圖象，如圖丙所示中可能與本實(shí)驗(yàn)相符合的是_____。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究共點(diǎn)力合成的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，需要利用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。兩次拉伸橡皮條：一次是用兩個(gè)彈簧測力計(jì)通過細(xì)繩互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個(gè)彈簧測力計(jì)通過細(xì)繩拉橡皮條。

（1）（單選）關(guān)于這兩次拉伸，下列說法正確的是____

A．只需要將橡皮條拉到相同的長度

B．要求兩個(gè)彈簧測力計(jì)的拉力方向與橡皮條的夾角相同

C．將彈簧測力計(jì)拉到相同的刻度

D．將橡皮條和細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同的位置

（2）用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套，互成一定角度地拉橡皮條，使結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O靜止。此時(shí)除了記下O點(diǎn)的位置以外，還必須記錄的是____

A．橡皮條的伸長長度 B．橡皮條伸長的方向

C．兩條細(xì)繩的方向 D．兩個(gè)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)

（3）（單選）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法不正確的是____

A．用兩個(gè)彈簧測力計(jì)拉橡皮條時(shí)，必須使兩個(gè)繩套之間的夾角為90°，以便計(jì)算出合力的大小

B．用兩個(gè)彈簧測力計(jì)拉橡皮條時(shí)結(jié)點(diǎn)的位置必須與用一個(gè)彈簧測力計(jì)拉時(shí)結(jié)點(diǎn)的位置重合

C．拉橡皮條時(shí)，彈簧測力計(jì)、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行

D．在不超過彈簧測力計(jì)量程的條件下，應(yīng)該盡可能地使彈簧測力計(jì)的拉力大一些

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