【題目】如圖所示， 一寬為 L=1.0m 的光滑 U 形金屬導(dǎo)軌與水平面成θ=30，上端連接一電阻 R=1.0Ω，有一垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B=1.0T，沿導(dǎo)軌方向上 的寬度為 x1=1.5m，一電阻為 r=1.0Ω、質(zhì)量為 m=0.2kg 的金屬棒從距離磁場(chǎng)上邊界 x2=0.1m 處由靜止釋放，已知金屬棒在出磁場(chǎng)前已經(jīng)達(dá)到勻速，已知重力加速度為 g=10m/s2，

求：（1）金屬棒從靜止釋放到剛好離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，導(dǎo)體棒所產(chǎn)生的焦耳熱；

（2）金屬棒從靜止釋放到剛好離開(kāi)磁場(chǎng)的時(shí)間.

【答案】（1）；（2）

【解析】

（1）金屬桿做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大，金屬桿受到的安培力：F安＝BIL

由平衡條件得：mgsin

解得：

金屬棒從靜止釋放到剛好離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，由能量守恒定律得：

由以上式子解得：

（2）金屬棒從靜止釋放到剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，有：

速度

進(jìn)入磁場(chǎng)后，對(duì)金屬棒由動(dòng)量定理得：

對(duì)式子兩邊求和：

整理得：

其中

總時(shí)間

聯(lián)立以上式子解得：

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】我國(guó)未來(lái)將建立月球基地，并在繞月軌道上建造空間站。如圖所示，關(guān)閉動(dòng)力的航天飛機(jī)在月球引力作用下經(jīng)橢圓軌道向月球靠近，并將與空間站在B處對(duì)接。已知空間站繞月軌道半徑為r，周期為T，萬(wàn)有引力常量為G，下列說(shuō)法中正確的是

A. 圖中航天飛機(jī)在飛向B處的過(guò)程中，月球引力不做功

B. 航天飛機(jī)在B處由橢圓軌道可直接進(jìn)入空間站軌道

C. 根據(jù)題中條件可以算出月球質(zhì)量

D. 根據(jù)題中條件可以算出空間站受到月球引力的大小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 愛(ài)因斯坦在光的粒子性的基礎(chǔ)上，建立了光電效應(yīng)方程

B. 康普頓效應(yīng)表明光子只具有能量，不具有動(dòng)量

C. 玻爾的原子理論成功地解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律

D. 盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型

E. 德布羅意指出微觀粒子的動(dòng)量越大，其對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)就越長(zhǎng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用熱敏電阻設(shè)計(jì)了一個(gè)“過(guò)熱自動(dòng)報(bào)警電路”，如圖甲所示．將熱敏電阻 R 安裝 在需要探測(cè)溫度的地方，當(dāng)環(huán)境溫度正常時(shí)，繼電器的上觸點(diǎn)接觸，下觸點(diǎn)分離，指示燈亮； 當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)某一值時(shí)，繼電器的下觸點(diǎn)接觸，上觸點(diǎn)分離，警鈴響．圖甲中繼電器的供 電電壓 U1=3V，繼電器線圈用漆包線繞成，其電阻 R0 為 40Ω．當(dāng)線圈中的電流大于等于 50mA 時(shí)，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴響．圖乙是熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖象．

（1）圖甲中警鈴的接線柱 C 應(yīng)與接線柱 _____相連，指示燈的接線柱 D 應(yīng)與接線柱_____相 連（均選填“A”或“B”）．

（2）當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，熱敏電阻阻值將_____，繼電器的磁性將_____（均選填“增大”、“減小”或“不變”），當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到_____℃時(shí)，警鈴報(bào)警

（3）如果要使報(bào)警電路在更低的溫度就報(bào)警，下列方案可行的是（___________）

A.適當(dāng)減小U1 B.適當(dāng)增大U1 C.適當(dāng)減小U2 D.適當(dāng)增大U2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖1是電子束加工工件的示意圖，電子槍產(chǎn)生熱電子后被高壓電源加速，經(jīng)聚焦系統(tǒng)會(huì)聚成很細(xì)的電子束，打在工件上產(chǎn)生高壓力和強(qiáng)能量，對(duì)工件進(jìn)行加工。圖2是電子加速系統(tǒng)，K是與金屬板M距離很近的燈絲，電源EA給K加熱可以產(chǎn)生初速度不計(jì)的熱電子，N為金屬網(wǎng)，M、N接在輸出電壓恒為U的高壓電源EB上，M、N之間的電場(chǎng)近似為勻強(qiáng)電場(chǎng)。系統(tǒng)放置在真空環(huán)境中，通過(guò)控制系統(tǒng)排走工件上的多余電子，保證N與工件之間無(wú)電壓。正常工作時(shí)，若單位時(shí)間內(nèi)從K發(fā)出的電子數(shù)為n，經(jīng)M、N之間的電場(chǎng)加速后大多數(shù)電子從金屬網(wǎng)N的小孔射出，少部分電子打到金屬網(wǎng)絲上被吸收，從而形成回路電流，電流表的示數(shù)穩(wěn)定為I．已知電子的質(zhì)量為m、電量大小為e，不計(jì)電子所受的重力和電子之間的相互作用。求：

（1）單位時(shí)間內(nèi)被金屬網(wǎng)N吸收的電子數(shù)n′；若金屬網(wǎng)N吸收電子的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則其發(fā)熱功率P為多少；

（2）電子在聚焦時(shí)運(yùn)動(dòng)方向改變很小，可認(rèn)為垂直打到工件上時(shí)的速度與從N中射出時(shí)的速度相同，并假設(shè)電子打在工件上被工件全部吸收不反彈。求電子束打到工件表面時(shí)對(duì)工件的作用力F大�。徊⒄f(shuō)明為增大這個(gè)作用力，可采取的合理可行的措施（至少說(shuō)出兩點(diǎn)方法）；

（3）已知MN兩板間的距離為d，設(shè)在兩板之間與M相距x到x+△x的空間內(nèi)（△x足夠小）電子數(shù)為△N，求與x的關(guān)系式。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，MN、PQ是兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行的金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距離L1=0.2m， 導(dǎo)軌平面與水平面的夾角θ=30°，導(dǎo)軌上端連接一個(gè)阻值R=0.4Ω的電阻。整個(gè)導(dǎo)軌平面處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T�，F(xiàn)有一根質(zhì)量m=0.01kg、電阻r=0.1Ω的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，且接觸良好，金屬棒從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑L2=1m后達(dá)到勻速直線運(yùn)動(dòng)，且始終與導(dǎo)軌垂直.g=10m/s2，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，求：

（1）金屬棒沿導(dǎo)軌下滑過(guò)程中速度最大值；

（2）金屬棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)ab兩端的電壓；

（3）金屬棒從靜止達(dá)到勻速的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電量和熱量。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有一只靈敏電流計(jì)G，刻度盤上共有N格刻度而無(wú)具體示數(shù)，現(xiàn)要根據(jù)圖(a)所示電路測(cè)出此表的滿偏電流Ig和內(nèi)阻Rg。

（1）請(qǐng)按原理圖(a)，將圖(b)中的實(shí)物電路連接完整______；

（2）實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R0和電阻箱R，使靈敏電流計(jì)剛好滿偏，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)U和電阻箱的阻值R1；然后再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R0和電阻箱R，使靈敏電流計(jì)剛好半偏，且電壓表的示數(shù)仍為U，讀出此時(shí)電阻箱的阻值R2。用U、R1和R2表示靈敏電流計(jì)的滿偏電流Ig和內(nèi)阻Rg，表達(dá)式Ig=____________，Rg=____________。

（3）僅從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理上看，這種測(cè)量方法得到滿偏電流的測(cè)量值與真實(shí)值相比___________（選填“偏大”、“偏小”或“相等”)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（1）用伏特表、安培表測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的原理是_______，但具體應(yīng)用又比較靈活�，F(xiàn)有一特殊電池，它的電動(dòng)勢(shì)E約為10V左右，內(nèi)阻r約為50Ω，已知該電池允許輸岀的最大電流為50 mA.為了測(cè)量這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，某同學(xué)利用如圖所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖中毫安表的內(nèi)阻RA己經(jīng)測(cè)出，阻值為2Ω， R為電阻箱，阻值范圍0999.9Ω， R0為定值電阻，對(duì)電路起保護(hù)作用.

（2）實(shí)驗(yàn)室備有的定值電阻R0共有以下幾種規(guī)格.

A. 20Ω B. 50Ω C. 100Ω D. 160Ω

本實(shí)驗(yàn)選用哪一種規(guī)格的定值電阻最好_______.

（3）該同學(xué)接入符合要求的R0后，閉合開(kāi)關(guān)K，調(diào)整電阻箱的阻值，讀取電流表的示 數(shù)，記錄多組數(shù)據(jù)，作出了圖乙所示的圖線，則根據(jù)該同學(xué)作出的圖線可求得該電池的電 動(dòng)勢(shì)E=_______V，內(nèi)阻r=_______Ω.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，為三個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為 B， 方向分別垂直紙面向外、向里和向外，磁場(chǎng)寬度均為 L，在 磁場(chǎng)區(qū)域的左側(cè)邊界處，有一邊長(zhǎng)為 L的正方形導(dǎo)體線框， 總電阻為 R，且線框平面與磁場(chǎng)方向垂直，現(xiàn)用外力 F使線 框以速度 v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，以初始位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，規(guī)定電流沿逆時(shí)針?lè)较驎r(shí)的電動(dòng)勢(shì) E為正，磁感線垂直紙面向里時(shí)的磁通量Φ為正值， 外力 F向右為正．則以下反映線框中的磁通量Φ、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E、電功率 P和外力 F 隨時(shí)間變化規(guī)律圖象正確的是：( )

A. B.

C. D.

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