【題目】間距為的兩平行金屬導(dǎo)軌由水平部分和傾斜部分平滑連接而成，如圖所示,傾角為θ的導(dǎo)軌處于大小為，方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)間Ⅰ中，水平導(dǎo)軌上的無(wú)磁場(chǎng)區(qū)間靜止放置一質(zhì)量為3的“聯(lián)動(dòng)雙桿”（由兩根長(zhǎng)為的金屬桿，和，用長(zhǎng)度為L的剛性絕緣桿連接而成），在“聯(lián)動(dòng)雙桿”右側(cè)存在大小為，方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)間Ⅱ，其長(zhǎng)度大于L，質(zhì)量為，長(zhǎng)為的金屬桿，從傾斜導(dǎo)軌上端釋放，達(dá)到勻速后進(jìn)入水平導(dǎo)軌（無(wú)能量損失），桿與“聯(lián)動(dòng)雙桿”發(fā)生碰撞后桿和合在一起形成“聯(lián)動(dòng)三桿”，“聯(lián)動(dòng)三桿”繼續(xù)沿水平導(dǎo)軌進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)間Ⅱ并從中滑出，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，桿、和與導(dǎo)軌始終接觸良好，且保持與導(dǎo)軌垂直。已知桿、和電阻均為。不計(jì)摩擦阻力和導(dǎo)軌電阻，忽略磁場(chǎng)邊界效應(yīng)。求：

（1）桿在傾斜導(dǎo)軌上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小；

（2）聯(lián)動(dòng)三桿進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)間II前的速度大小；

（3）聯(lián)動(dòng)三桿滑過(guò)磁場(chǎng)區(qū)間II產(chǎn)生的焦耳熱

【答案】(1) (2) 1.5m/s (3)0.25J

【解析】

沿著斜面正交分解，最大速度時(shí)重力分力與安培力平衡

(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

電流

安培力

勻速運(yùn)動(dòng)條件

代入數(shù)據(jù)解得：

（2）由定量守恒定律

解得：

（3）進(jìn)入B2磁場(chǎng)區(qū)域，設(shè)速度變化大小為,根據(jù)動(dòng)量定理有

解得：

出B2磁場(chǎng)后“聯(lián)動(dòng)三桿”的速度為

根據(jù)能量守恒求得：

綜上所述本題答案是：(1) (2) 1.5m/s (3)0.25J

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】在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)。待測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50cm。

（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，其中某一次測(cè)量結(jié)果如圖1所示，其讀數(shù)應(yīng)為______ mm（該值接近多次測(cè)量的平均值）。

（2）用伏安法測(cè)金屬絲的電阻Rx。實(shí)驗(yàn)所用器材為：電池組（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻約1Ω）、電流表（內(nèi)阻約0.1Ω）、電壓表（內(nèi)阻約3kΩ）、滑動(dòng)變阻器R（0～20Ω，額定電流2A）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)如下：

次數(shù)

1

2

3

4

5

6

7

8

U/V

0

0.1

0.3

0.7

1

1.5

1.7

2.3

I/A

0

0.02

0.06

0.16

0.22

0.34

0.46

0.52

由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，他們測(cè)量Rx是采用如圖2中的______ 圖（選填“甲”或“乙”）。

（3）如圖3是測(cè)量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端。請(qǐng)根據(jù)（2）所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖3中實(shí)物間的連線。

（________）

（4）這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系，如圖3實(shí)所示，圖中已標(biāo)出了與測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)。請(qǐng)?jiān)谌鐖D4中標(biāo)出第3、5、7次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)，并描繪出U-I圖線。

（________）

（5）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為______ （填選項(xiàng)前的符號(hào)）。

A．1×10-2Ωm B.1×10-3Ωm C．1×10-6Ωm D．1×10-8Ωm

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，粗糙的水平面上放有一個(gè)截面為半圓的柱狀物體 A，A 與豎直擋板間放有一光滑圓球 B，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將擋板水平向右緩慢平移，A 始終保持靜止．則在 B 著地前的過(guò)程中（ ）

A.擋板對(duì) B 的彈力減小

B.地面對(duì) A 的摩擦力增大

C.A 對(duì) B 的彈力減小

D.地面對(duì) A 的支持力增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車(chē)及車(chē)中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤(pán)及盤(pán)中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車(chē)的加速度可由小車(chē)拖動(dòng)的紙帶打出的點(diǎn)計(jì)算出．

（1）圖2為實(shí)驗(yàn)中用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條較理想的紙帶，紙帶上A、B、C、D、E、F、G為七個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是0.1s，距離如圖，單位是cm，小車(chē)的加速度是________m/s2（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

（2）以下措施正確的是（_________）

A.平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將重物用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車(chē)上

B.平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將紙帶連在小車(chē)上，讓小車(chē)拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)

C.每次改變小車(chē)的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力

D.實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開(kāi)小車(chē)，后接通電源

（3）當(dāng)M與m的關(guān)系滿(mǎn)足____時(shí)，才可認(rèn)為繩對(duì)小車(chē)的拉力大小等于盤(pán)及盤(pán)中砝碼的重力。

（4）一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持盤(pán)及盤(pán)中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車(chē)及車(chē)中砝碼的質(zhì)量，測(cè)出相應(yīng)的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較容易地檢查出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該作a與______的圖象．

（5）圖3為甲同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)做出的a－F圖線，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題是______________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】電壓表滿(mǎn)偏時(shí)通過(guò)該表的電流是半偏時(shí)通過(guò)該表電流的兩倍。某同學(xué)利用這一事實(shí)測(cè)盤(pán)電壓表的內(nèi)阻（半偏法）。實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：待測(cè)電壓表V（量程3V．內(nèi)阻約為3000Ω），電阻箱R0（最大組值為99999.9Ω），滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值100Ω，額定電流2A）。電源E（電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻不計(jì)），開(kāi)關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干。

（1）虛線框內(nèi)為該同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分。將電路圖補(bǔ)充完整_______。

（2）將這種方法測(cè)出的電壓表內(nèi)阻記為R'v．則R'v=______。與電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值Rv相比，R'v____Rv．（選填“＞““=”或“＜“）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，是一火警報(bào)警器的電路示意圖，其中為半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，這種半導(dǎo)體熱敏材料的電阻率隨溫度的升高而減小，電流表為值班室的顯示器，電源兩極之間接一個(gè)報(bào)警器，下列說(shuō)法正確的是

A.當(dāng)所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器的電流、報(bào)警器兩端的電壓都變小

B.當(dāng)所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器的電流、報(bào)警器兩端的電壓都變大

C.當(dāng)所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器的電流、報(bào)警器兩端的電壓都變大

D.當(dāng)所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器的電流、報(bào)警器兩端的電壓都變小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，天平可以用來(lái)測(cè)定磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁場(chǎng)方向垂直紙面（虛線圍成的區(qū)域），天平的右臂下面掛有一個(gè)矩形線圈，共匝，線圈的下部懸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下底邊長(zhǎng)為，右側(cè)邊深入磁場(chǎng)中的長(zhǎng)為，線圈中通有電流（方向如圖）時(shí)，在天平左、右兩邊加上質(zhì)量分別為的砝碼，天平平衡；當(dāng)電流反向（大小不變）時(shí)，右邊再加上質(zhì)量為的砝碼后天平重新平衡，下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A.磁場(chǎng)的方向是垂直紙面向里

B.磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

C.磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

D.磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一正電荷由靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)左邊緣點(diǎn)沿平行于板面的方向射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。并從另一側(cè)射出，已知該正電荷質(zhì)量為，電荷量為，加速電場(chǎng)電壓為，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可看做勻強(qiáng)電場(chǎng)，極板間電壓為，極板長(zhǎng)度為，板間距為，下極板接地，忽略該正電荷所受重力。

（1）求該正電荷射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的初速度；

（2）若該正電荷恰好從右側(cè)下極板邊緣飛出，求其在點(diǎn)具有的電勢(shì)能；

（3）電勢(shì)反映了靜電場(chǎng)各點(diǎn)的能的性質(zhì)，請(qǐng)寫(xiě)出電勢(shì)的定義式，并據(jù)此求出（2）中點(diǎn)的電勢(shì)，簡(jiǎn)要說(shuō)明電勢(shì)的特點(diǎn)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某興趣小組在做“測(cè)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)粗測(cè)電阻絲的電阻約為5 Ω，為了使測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，從實(shí)驗(yàn)室找出以下供選擇的器材：

A．電池組(3 V，內(nèi)阻約1 Ω) B．電流表A1(0～3 A，內(nèi)阻0.012 5 Ω)

C．電流表A2(0～0.6 A，內(nèi)阻約0.125 Ω) D．電壓表V1(0～3 V，內(nèi)阻4 kΩ)

E．電壓表V2(0～15 V，內(nèi)阻15 kΩ F．滑動(dòng)變阻器R1(0～20 Ω，允許最大電流1 A)

G．滑動(dòng)變阻器R2(0～2 000 Ω，允許最大電流0.3 A) H．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干

(1)上述器材中，電流表應(yīng)選_________，電壓表應(yīng)選_________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________（填寫(xiě)器材前的字母）。電路應(yīng)選_________，（填甲圖或乙圖）。

(2)若用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑d的讀數(shù)如圖，則讀為____ mm.

(3)若用L表示金屬絲的長(zhǎng)度，d表示直徑，測(cè)得電阻為R，請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算金屬絲電阻率的表達(dá)式＝_____.

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