【題目】（18分）如圖所示，質(zhì)量，電阻，長度的導(dǎo)體棒橫放在U型金屬框架上。框架質(zhì)量，放在絕緣水平面上，與水平面間的動摩擦因數(shù)，相距0.4m的、相互平行，電阻不計且足夠長。電阻的垂直于。整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度。垂直于施加的水平恒力，從靜止開始無摩擦地運(yùn)動，始終與、保持良好接觸。當(dāng)運(yùn)動到某處時，框架開始運(yùn)動。設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2。

（1）求框架開始運(yùn)動時速度v的大��；

（2）從開始運(yùn)動到框架開始運(yùn)動的過程中，上產(chǎn)生的熱量，求該過程位移x的大小。

【答案】（1）6m/s

(2) x="1.1m "

【解析】

試題ab向右做切割磁感線運(yùn)動，產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流流過MN，MN受到向右的安培力，當(dāng)安培力等于最大靜摩擦力時，框架開始運(yùn)動．根據(jù)安培力、歐姆定律和平衡條件等知識，求出速度．依據(jù)能量守恒求解位移．

解：（1）由題意，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則框架受到最大靜摩擦力為：

F=μFN=μ（m1+m2）g

ab中的感應(yīng)電動勢為：E=Blv

MN中電流為：

MN受到的安培力為：F安=IlB

框架開始運(yùn)動時有：F安=F

由上述各式代入數(shù)據(jù)，解得：v=6m/s

（2）導(dǎo)體棒ab與MN中感應(yīng)電流時刻相等，由焦耳定律Q=I2Rt得知，Q∝R

則閉合回路中產(chǎn)生的總熱量：=×0.1J=0.4J

由能量守恒定律，得：Fx=+Q總

代入數(shù)據(jù)解得：x=1.1m

答：（1）求框架開始運(yùn)動時ab速度v的大小為6m/s；

（2）從ab開始運(yùn)動到框架開始運(yùn)動的過程中ab位移x的大小為1.1m．

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，物體A置于靜止在光滑水平面上的平板小車B的左端，在A的上方O點(diǎn)用不可伸長的細(xì)線懸掛一小球C(可視為質(zhì)點(diǎn))，線長L＝0.8 m．現(xiàn)將小球C拉至水平(細(xì)線繃直)無初速度釋放，并在最低點(diǎn)與A物體發(fā)生水平正碰，碰撞后小球C反彈的最大高度為h＝0.2 m．已知A、B、C的質(zhì)量分別為mA＝4 kg、mB＝8 kg和mC＝1 kg，A、B間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，A、C碰撞時間極短，且只碰一次，取重力加速度g＝10 m/s2.

(1)求小球C與物體A碰撞前瞬間受到細(xì)線的拉力大小

(2)求A、C碰撞后瞬間A的速度大小；

(3)若物體A未從小車B上掉落，則小車B的最小長度為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某行星周圍存在著環(huán)狀物質(zhì)，為了測定環(huán)狀物質(zhì)是行星的組成部分還是環(huán)繞該行星的衛(wèi)星群，某天文學(xué)家對其做了精確的觀測，發(fā)現(xiàn)環(huán)狀物質(zhì)繞行星中心的運(yùn)行速度v與到行星中心的距離r的關(guān)系如圖所示。已知行星除環(huán)狀物外的半徑為R，環(huán)狀物質(zhì)的寬度為d，引力常量為G。則以下說法正確的是

A. 環(huán)狀物質(zhì)是該行星的組成部分

B. 該行星的自轉(zhuǎn)周期T＝

C. 該行星除去環(huán)狀物質(zhì)部分后的質(zhì)量M＝

D. 行星表面的重力加速度g＝

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩根相距l＝0.4m、電阻不計的光滑金屬導(dǎo)軌在同一水平面內(nèi)平行放置，兩導(dǎo)軌左端與阻值R＝0.15Ω的電阻相連，導(dǎo)軌x＞0的一側(cè)存在沿+x方向均勻增大的穩(wěn)恒磁場，其方向與導(dǎo)軌平面垂直（即豎直向下）。磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5+0.5x（T）。一根質(zhì)量m＝0.1kg、電阻r＝0.05Ω的金屬棒置于導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，棒在外力作用下從x＝0處以初速度v0＝2m/s沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動，運(yùn)動過程中電阻上消耗的功率不變，金屬棒（　�。�

A. 在x＝3m處的速度為0.5m/s

B. 在x＝3m處的速度為1m/s

C. 從x＝0運(yùn)動到x＝3m經(jīng)歷的時間為

D. 從x＝0運(yùn)動到x＝3m過程中外力做功的大小約為2.8J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m=245g的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在質(zhì)量為M=0. 5kg的木板左端，足夠長的木板靜止在光滑水平面上，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為 =0.4. 質(zhì)量為m0=5g的子彈以速度v0=300m/s沿水平方向射入物塊并留在其中(時間極短)，g取

l0m/s2.子彈射入后，求:

(1)子彈進(jìn)入物塊后一起向右滑行的最大速度v1.

(2)木板向右滑行的最大速度v2.

(3)物塊在木板上滑行的時間t.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為3kg的小車A以 =4m/s的速度沿光滑水平面勻速運(yùn) 動，小車左端固定的支架通過不可伸長的輕繩懸掛質(zhì)暈為1kg的小球B（可看作質(zhì)點(diǎn)）， 小球距離車面0．8m。某一時刻，小車與靜止在水平面上的質(zhì)量為1kg的物塊C發(fā)生碰撞并粘連在一起（碰撞時間可忽略），此時輕繩突然斷裂。此后，小球剛好落入小車右端固定的砂桶中（小桶的尺寸可忽略），不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2．求：

①繩未斷前小球與砂桶的水平距離。

②小車系統(tǒng)的最終速度大小。

③整個系統(tǒng)損失的機(jī)械能。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙、丙位同學(xué)協(xié)作滿定某電池的電動勢和內(nèi)陽。他們設(shè)計的電路原理如圖1，其中R為電阻箱，電流表A的內(nèi)阻為.他們改變R的阻值，記下多組R和電流表示數(shù)I.

甲同學(xué)以作縱坐標(biāo)，以I作橫坐標(biāo)作圖處理數(shù)據(jù)；乙同學(xué)以)為縱坐標(biāo)，以I為橫坐標(biāo)處理數(shù)據(jù)。他們在同一張坐標(biāo)紙上畫出的圖如圖2所示。

(1)由圖2可知，甲同學(xué)繪制的是圖線_____(填“a”或“b”)，電源電動勢為_______V，內(nèi)阻為________Ω。

(2)丙同學(xué)打算以作縱坐標(biāo)，以R作橫坐標(biāo)，請根據(jù)(1)中計算的結(jié)果將丙所作圖線在圖3中畫出.____

(3)分析可知，在圖1所示電路中，當(dāng)電阻箱的阻值R=_____________Ω時，電阻箱消耗的電功率最大。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，空間有豎直向下的勻強(qiáng)電場，完全相同的兩根絕緣輕質(zhì)下端固定在水平地面上，在其正上方質(zhì)量均為m的a、b兩物塊均從距彈簧上端高h處自由下落，已知a物塊的電荷量為+q，b物塊的電荷量為-q，設(shè)地面處的重力勢能為零，不計空氣狙力，重力大于電場力，從釋放到彈簧壓縮到最短的過程中，下列說法正確的是

A. a、b兩物塊機(jī)械能的變化量相同

B. 若釋放的高度均增加相同的值，a、b兩物塊速度最大時所具有的重力勢能均不變

C. a、b兩物塊速度最大時，b的重力勢能大于a的重力勢能

D. a、b兩物塊運(yùn)動到最低點(diǎn)時，b的重力勢能小于a的重力勢能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在冰壺比賽中，球員手持毛刷擦刷冰面，可以改變冰壺滑行時受到的阻力。如圖甲所示，藍(lán)壺靜止在固形區(qū)域內(nèi)，運(yùn)動員用等質(zhì)量的紅壺撞擊藍(lán)壺，兩壺發(fā)生正碰，碰后兩壺的加速度相等，若碰撞前后兩壺的v﹣t圖象如圖乙所示。關(guān)于冰壺的運(yùn)動，下列說法正確的是（　　）

A. 紅壺碰撞前后速度大小變化了1.1m/s

B. 碰撞后藍(lán)壺的加速度大小為0.3m/s2

C. 藍(lán)壺運(yùn)動了4s停下

D. 碰撞后兩壺相距的最遠(yuǎn)距離為1.2m

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同步練習(xí)冊答案