【題目】如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間距為L，左側(cè)接一阻值為R的電阻。矩形勻強(qiáng)磁場I、Ⅱ的寬為d，兩磁場的間距也為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向均豎直向下。一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。給金屬棒施加水平向右的恒力F0，使金屬棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)距離為s時(shí)恰好進(jìn)入勻強(qiáng)磁場I，已知金屬棒進(jìn)入磁場I和Ⅱ時(shí)的速度相等。求：

(1)金屬棒剛進(jìn)入磁場I時(shí)M、N兩端的電壓，并判斷哪點(diǎn)電勢高；

(2)金屬棒離開磁場I時(shí)的速度大小；

(3)金屬棒穿過兩個(gè)磁場的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量。

【答案】(1) 點(diǎn)的電勢高(2) (3)

【解析】

（1）金屬棒進(jìn)入磁場I前，僅在的作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)進(jìn)入磁場I時(shí)速度為，

由動(dòng)能定理可得：；設(shè)剛進(jìn)入磁場I時(shí)電動(dòng)勢為，導(dǎo)體棒兩端的電壓外電壓，即，聯(lián)立可得，根據(jù)右手定則，點(diǎn)的電勢高；

（2）由題意可知，金屬棒進(jìn)入磁場II的速度也是 ，離開磁場I后在的作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得：，可得；

（3）由題意可知，金屬棒離開磁場I和離開磁場II時(shí)的速度也相同，設(shè)克服安培力做功為，由動(dòng)能定理得：，克服安培力做的功轉(zhuǎn)化為焦耳熱，即，且有，聯(lián)立可得電阻上產(chǎn)生的熱量。

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】如圖所示，絕緣底座上固定一電荷量為+q的小球A ，在其上方l處固定著一個(gè)光滑的定滑輪O，絕緣輕質(zhì)彈性繩一端系在O點(diǎn)正上方處的D 點(diǎn)，另一端與質(zhì)量為m的帶電小球B連接。小球B 平衡時(shí)OB 長為l，且與豎直方向夾 60°角。后由于小球B緩慢漏電，一段時(shí)間后，當(dāng)滑輪下方的彈性繩與豎直方向夾30°角時(shí)，小球B恰好在AB連線的中點(diǎn)C位置平衡。已知彈性繩的伸長始終處于彈性限度內(nèi)，靜電力常量為 k ，重力加速度為g下列說法正確的是

A. 小球B帶負(fù)電

B. 小球B在初始平衡位置時(shí)所帶電荷量為

C. 小球B在C位置時(shí)所帶電荷量為

D. 彈性繩原長為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一絕熱汽缸豎直放置，汽缸內(nèi)橫截面積的光滑絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體．在活塞上面放置一個(gè)物體，活塞和物體質(zhì)量均為5kg，在汽缸內(nèi)部有一個(gè)阻值的電阻絲．電阻絲兩端的電壓，接通電源10s后斷開，活塞緩慢升高h=10cm后穩(wěn)定。已知理想氣體的初始溫度、體積，大氣壓，重力加速度．若電阻絲產(chǎn)生的熱量全部被氣體吸收，求：

①活塞上升10cm后理想氣體的溫度；

②從接通電源到活塞上升10cm的過程中理想氣體的內(nèi)能變化量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R的光滑絕緣圓軌道abcd豎直放置，處于垂直紙面的勻強(qiáng)磁場中。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，從圓軌道最高點(diǎn)a由靜止釋放，由于微小擾動(dòng)，小球從圓軌道右側(cè)滑下，剛好沿著軌道通過最低點(diǎn)c。若重力加速度大小為g，則

A. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里

B. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為

C. 小球經(jīng)過與圓心等高的b點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小為

D. 若小球從圓軌道左側(cè)滑下，也能剛好沿著軌道通過最低點(diǎn)c

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，空間存在方向垂直于紙面(xOy平面)向里的磁場．在x≥0區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B0；x＜0區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為2B0．一質(zhì)量為m、電荷量為q(q＞0)的帶電粒子以速度v0從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正向射入磁場，此時(shí)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)粒子的速度方向再次沿x軸正向時(shí)，求：(不計(jì)重力)

(1)粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；

(2)粒子與O點(diǎn)間的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一簡諧橫波在t=0s時(shí)刻的波形圖，Q是平衡位置為x=4m處的質(zhì)點(diǎn)。Q點(diǎn)與P點(diǎn)平衡位置相距3m，P點(diǎn)的振動(dòng)位移隨時(shí)間變化關(guān)系為y=l0sin(πt+)cm，下列說法正確的是（ ）

A. 該波沿x軸正方向傳播

B. 該波的傳播速度為4m/s

C. 質(zhì)點(diǎn)Q在1s內(nèi)通過的路程為0.2m

D. t=0.5 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度為0，速度為正向最大

E. t=0.75 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的加速度為0，速度為負(fù)向最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在平面內(nèi)，有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(圖中未畫出）。由A點(diǎn)斜射出一帶正電荷的粒子，B、C和D是粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上的三點(diǎn)，如圖所示，其中L為常數(shù)。粒子所受重力忽略不計(jì)。下列說法正確的是

A. 粒子在B的電勢能比其在D點(diǎn)的電勢能大

B. 從A到B和從B到C，電場力對粒子的沖量相同

C. 從B到C和從C到D，電場力對粒子做的功相同

D. 從A到D和從C到D，電場力對粒子做功的功率相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)在做研究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)時(shí)得到了如圖所示的物體運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c三點(diǎn)位置在運(yùn)動(dòng)軌跡上已標(biāo)出，則：

（1）該實(shí)驗(yàn)中每一次應(yīng)使小球從斜槽上_________位置無初速滑下，目的是保證________。

（2）小球平拋的初速度為___________m/s。

（3）小球開始作平拋的位置坐標(biāo)：x=______cm，y=_______cm。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長為L的絕緣細(xì)線一端系一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球，另一端固定在定點(diǎn)O位置，置于電場強(qiáng)度大小為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場中.拉直細(xì)線將小球自O點(diǎn)正下方由靜止釋放，小球向上擺動(dòng)，最大偏角=60°，重力加速度為g，以下說法正確的是

A.小球帶電量大小q=

B.小球從開始擺至最大擺角的過程中，機(jī)械能與電勢能之和保持不變

C.小球到達(dá)最大擺角處時(shí)細(xì)線上的拉力為T= 2mg

D.小球在擺動(dòng)過程中的最大速率

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