【題目】如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場中的兩根足夠長、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距了1m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37°角，下端連接阻值為R=2Ω的電阻．磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4T。質(zhì)量為0.2kg、電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數(shù)為0.25。金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑。（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）求金屬棒下滑速度達(dá)到5m/s時的感應(yīng)電流的大小和方向；

（2）求金屬棒下滑的最大速度；

（3）當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時，求電阻R消耗的功率。

【答案】（1）1A；由a到b（2）10m/s（3）8W

【解析】

（1）金屬棒下滑速度達(dá)到5m/s時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

感應(yīng)電流為

由右手定則判斷金屬棒中的感應(yīng)電流方向?yàn)橛?/span>a到b。

（2）設(shè)金屬棒運(yùn)動達(dá)到穩(wěn)定時所受安培力為F′，棒在沿導(dǎo)軌方向受力平衡有：

解得：

又：

所以

由得金屬棒下滑的最大速度

（3）當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時，電阻R消耗的功率：

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，圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，P為磁場邊界上的一點(diǎn)。有無數(shù)帶有同樣電荷、具有同樣質(zhì)量的粒子在紙面內(nèi)沿各個方向以同樣的速率通過P點(diǎn)進(jìn)入磁場。這些粒子射出邊界的位置均處于邊界的某一段弧上，這段圓弧的弧長是圓周長的1/3。將磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小從原來的變?yōu)?/span>，結(jié)果相應(yīng)的弧長變?yōu)樵瓉淼囊话�，則：等于

A. 2 B. C. D. 3

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡諧橫波，在t=1s時刻的波形如圖甲所示，圖乙為波中質(zhì)點(diǎn)P1的振動圖像，則根據(jù)甲、乙兩圖判斷不正確的：（ ）

A. 此時刻，P2質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向下振

B. 該波的傳播速度為6m/s

C. 從t=0時刻起經(jīng)過時間△t=3s，質(zhì)點(diǎn)P1通過路程為6m

D. 在振動過程中P1、P2的位移大小總是相等的

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，體積為V、內(nèi)壁光滑的圓柱形導(dǎo)熱氣缸頂部有一質(zhì)量和厚度均可忽略的活塞；氣缸內(nèi)密封有溫度為2.4T0、壓強(qiáng)為1.2p0的理想氣體．p0和T0分別為大氣的壓強(qiáng)和溫度．已知：氣體內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為U=αT，α為正的常量；容器內(nèi)氣體的所有變化過程都是緩慢的．求

（i）氣缸內(nèi)氣體與大氣達(dá)到平衡時的體積V1；

（ii）在活塞下降過程中，氣缸內(nèi)氣體放出的熱量Q。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】豎直平面內(nèi)的四個光滑軌道，由直軌道和平滑連接的圓弧軌道組成，圓軌道的半徑為R ，P 為圓弧軌道的最低點(diǎn)。P 點(diǎn)左側(cè)的四個軌道均相同，P 點(diǎn)右側(cè)的四個圓弧軌道的形狀如圖所示�，F(xiàn)讓四個相同的小球 （ 可視為質(zhì)點(diǎn)，直徑小于圖丁中圓管內(nèi)徑 ） 分別從四個直軌道上高度均為h 處由靜止下滑，關(guān)于小球通過P 點(diǎn)后的運(yùn)動情況，下列說法正確的是 （ ）

A.若 h＜R，則四個小球能達(dá)到的最大高度均相同

B.若 h=R ，則四個小球能達(dá)到的最大高度均相同

C.若h=R ，則圖乙中的小球能達(dá)到的高度最大

D.若 h=R ，則圖甲、圖丙中的小球能達(dá)到的最大高度相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，實(shí)驗(yàn)室一臺手搖交流發(fā)電機(jī)，內(nèi)阻r=1.0Ω，外接R=9.0Ω的電阻。閉合開關(guān)S，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以某一轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的電動勢e=10sin10πt（V），則（　�。�

A. 該交變電流的頻率為10Hz

B. 該電動勢的有效值為10V

C. 外接電阻R所消耗的電功率為9W

D. 電路中理想交流電流表的示數(shù)為A

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】氣閘艙是空間站中供航天員進(jìn)入太空或由太空返回用的氣密性裝置，其原理如圖所示。座艙A與氣閘艙B間裝有閥門K，A中充滿空氣，B內(nèi)為真空。航天員由太空返回到B時，將B封閉，打開閥門K，A中的氣體進(jìn)入B中，最終達(dá)到平衡。假設(shè)此過程中系統(tǒng)與外界沒有熱交換，艙內(nèi)氣體可視為理想氣體，不考慮航天員的影響，則此過程中（　�。�

A.氣體對艙壁做功，內(nèi)能減小

B.氣體分子的平均動能不變

C.氣體溫度不變，壓強(qiáng)減小

D.氣體分子在單位時間內(nèi)對A艙壁單位面積碰撞的次數(shù)減少

E.一段時間后，A內(nèi)氣體的密度可能自發(fā)地恢復(fù)到原來的密度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)要測量一個由均勻新材料制成的圓柱體的電阻率。步驟如下：

(1)用游標(biāo)卡尺測量其長度；

(2)用多用電表粗測其阻值：當(dāng)用“×100”擋時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，他應(yīng)該換用______擋（填“×10”或“×1k”），換擋并進(jìn)行一系列正確操作后，指針靜止時如圖所示，則金屬棒的阻值約為______Ω。

(3)為了更精確地測量其電阻，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：

待測圓柱體電阻R；

電流表A1（量程0～3mA，內(nèi)阻約50Ω）；

電流表A2（量程0～15mA，內(nèi)阻約30Ω）；

電壓表V(量程0～3V，內(nèi)阻約10KΩ)；

滑動變阻器R1（阻值范圍0～15Ω）；

滑動變阻器R2（阻值范圍0～2kΩ；）

直流電源E（電動勢4V，內(nèi)阻不計(jì)）；

開關(guān)S，導(dǎo)線若干。

為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，電流表應(yīng)選____，滑動變阻器應(yīng)選____（選填代號）。

(4)請?jiān)趫D中補(bǔ)充連線并完成實(shí)驗(yàn)。_____

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，O1O2為經(jīng)過球形透明體的直線，平行光束沿O1O2方向照射到透明體上。已知透明體的半徑為R，真空中的光速為c。

(1)不考慮光在球內(nèi)的反射，若光通過透明體的最長時間為t，求透明體材料的折射率；

(2)若透明體材料的折射率為，求以45°的入射角射到A點(diǎn)的光，通過透明體后與O1O2的交點(diǎn)到球心O的距離。

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