【題目】如圖所示，兩條光滑平行導(dǎo)軌所在平面與水平地面的夾角為，兩導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌上端接有一電阻，阻值為R。O、P、M、N四點(diǎn)在導(dǎo)軌上，兩虛線OP、MN平行且與導(dǎo)軌垂直，兩虛線OP、MN間距為d，其間有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上。在導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量為m、長為L、阻值為2R的金屬棒，棒可沿導(dǎo)軌下滑，且在下滑過程中保持與導(dǎo)軌垂直并良好接觸。讓金屬棒從離磁場上邊界OP距離d處由靜止釋放，進(jìn)入磁場后在到達(dá)下邊界MN前達(dá)到勻速。已知重力加速度大小為g，不計(jì)導(dǎo)軌電阻。求：

（1）金屬棒剛進(jìn)入磁場時(shí)的加速度a；

（2）金屬棒穿過磁場過程中，金屬棒上產(chǎn)生的電熱。

【答案】（1）見解析；（2）

【解析】

（1）設(shè)金屬棒剛進(jìn)入磁場時(shí)速度大小為v1，由機(jī)械能守恒定律得

解得

金屬棒剛進(jìn)入磁場時(shí)，產(chǎn)生電動勢

E=BLv1

回路電流

金屬棒受安培力


①若，根據(jù)牛頓第二定律得

解得

方向沿導(dǎo)軌向上

②若，根據(jù)牛頓第二定律得

解得

方向沿導(dǎo)軌向下

③若，根據(jù)牛頓第二定律得a=0

（2）設(shè)金屬棒到達(dá)下邊界MN時(shí)速度大小為v2，根據(jù)平衡條件有

解得

設(shè)金屬棒穿過磁場過程中，回路產(chǎn)生的電熱為Q，由能量守恒定律得

金屬棒上產(chǎn)生的電熱

解得

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】如圖所示，傾角的斜面上有一重為G的物體，在與斜面底邊平行的水平推力F作用下沿斜面上的虛線勻速運(yùn)動，若圖中，則（ ）

A. 推力F一定是一個(gè)變力

B. 物體可能沿虛線向上運(yùn)動

C. 物體與斜面間的動摩擦因數(shù)

D. 物體與斜面間的動摩擦因數(shù)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)的方法探究影響單擺周期的因素。

（1）當(dāng)他組裝單擺時(shí)，在擺線上端的懸點(diǎn)處，用一塊開有狹縫的橡皮夾緊，如圖所示。這樣做的目的是_______。

A．保證擺動過程中擺長不變

B．可使周期測量得更加準(zhǔn)確

C．需要改變擺長時(shí)便于調(diào)節(jié)

D．保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動

（2）該同學(xué)測得一組擺長和周期但計(jì)算的g值比當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)值偏小，其原因可能是________。

A．小球質(zhì)量太大

B．?dāng)[動的振幅過小

C．將擺線長當(dāng)成了擺長

D．?dāng)[動次數(shù)少記了一次

（3）該同學(xué)依然按照②中方式代入擺長，但改變擺長測得6組L和對應(yīng)的周期T，畫出L-T2圖線，然后在圖線上選取A、B兩個(gè)點(diǎn)，坐標(biāo)如圖所示。他采用恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理方法，則計(jì)算重力加速度的表達(dá)式是g=______。請你判斷該同學(xué)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果將_______。（填“偏大”、“偏小”或“準(zhǔn)確”）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一容器由橫截面積分別為2S和S的兩個(gè)汽缸連通而成，容器平放在地面上，汽缸內(nèi)壁光滑。整個(gè)容器被通過剛性桿連接的兩活塞分隔成三部分，分別充有氫氣、空氣和氮?dú)�。平衡時(shí)，氮?dú)獾膲簭?qiáng)和體積分別為p0和V0，氫氣的體積為2V0，空氣的壓強(qiáng)為p。現(xiàn)緩慢地將中部的空氣全部抽出，抽氣過程中氫氣和氮?dú)獾臏囟缺３植蛔�，活塞沒有到達(dá)兩汽缸的連接處，求：

（1）抽氣前氫氣的壓強(qiáng)；

（2）抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】設(shè)有一分子位于如圖所示的坐標(biāo)系原點(diǎn)O處不動，另一分子可位于x軸上不同位置處，圖中縱坐標(biāo)表示這兩個(gè)分子間作用力的大小，兩條曲線分別表示斥力和引力的大小隨兩分子間距離變化的關(guān)系，e為兩曲線的交點(diǎn)，則(　　)

A. ab表示引力，cd表示斥力，e點(diǎn)的橫坐標(biāo)可能為10－15 m

B. ab表示斥力，cd表示引力，e點(diǎn)的橫坐標(biāo)可能為10－10 m

C. ab表示引力，cd表示斥力，e點(diǎn)的橫坐標(biāo)可能為10－10 m

D. ab表示斥力，cd表示引力，e點(diǎn)的橫坐標(biāo)可能為10－15 m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)。如圖所示，間距為d的平行金屬板之間有大小為B的勻強(qiáng)磁場，將一束含有大量正、負(fù)帶電粒子的等離子體，以速度v向右噴人磁場。圖中虛線框部分相當(dāng)于發(fā)電機(jī)。把兩個(gè)極板與用電器相連，則（　�。�

A.平行板間負(fù)電荷向上偏轉(zhuǎn)B.用電器中的電流方向從B到A

C.若只增強(qiáng)磁場，發(fā)電機(jī)的電動勢減小D.若發(fā)電機(jī)內(nèi)阻不計(jì)，則用電器兩端電壓為Bdv

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)在籃球比賽中先曲腿下蹲，再豎直向上躍起，已知該同學(xué)的質(zhì)量為m，雙腳離開時(shí)速度為v，從開始下蹲到躍起過程中重心上升的高度為h，則下列說法正確的是（　　）

A.該同學(xué)下蹲過程重力做正功

B.該同學(xué)離開地面前的上升過程中，地面對他所做的功為

C.該同學(xué)離開地面前的上升過程中，他的機(jī)械能守恒

D.該同學(xué)離開地面后的上升和下落過程中均處于失重狀態(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑絕緣水平桌面距地面高h，x軸將桌面分為Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)區(qū)域，其中Ⅰ區(qū)的勻強(qiáng)電場場強(qiáng)為，方向平行于桌面且與ab邊及x軸垂直；Ⅱ區(qū)有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球，從桌面邊緣ab上M點(diǎn)由靜止釋放（M距ad邊及x軸的距離均為），加速后經(jīng)x軸上N點(diǎn)進(jìn)入Ⅱ區(qū)，在Ⅱ區(qū)經(jīng)過一段圓弧后以與ad邊成角從ad邊上的P點(diǎn)飛離桌面。求：

(1)小球進(jìn)人磁場時(shí)的速度；

(2)Ⅱ區(qū)磁感強(qiáng)度B；

(3)小球飛離桌面后，落地點(diǎn)距ad邊在地面投影的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，帶電粒子被加速電場加速后，進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)存在相互正交的勻強(qiáng)磁場B和勻強(qiáng)電場E，B1磁場方向垂直于紙面向里，平板S上有可讓粒子通過狹縫到達(dá)記錄粒子位置的膠片。平板S右方有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場B2，則下列相關(guān)說法中正確的是

A.質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具

B.該束帶電粒子帶負(fù)電

C.速度選擇器的P1極板帶負(fù)電

D.在B2磁場中運(yùn)動半徑越大的粒子，比荷越小

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