【題目】如圖所示，足夠長(zhǎng)的固定平行粗糙金屬雙軌MN、PQ相距d＝0.5m，導(dǎo)軌平面與水平面夾角α＝30°，處于方向垂直導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。長(zhǎng)也為d的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌MN、PQ放置，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，棒的質(zhì)量m＝0.1kg，電阻R＝0.1Ω，與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，導(dǎo)軌上端連接電路如圖所示。已知電阻R1與燈泡電阻R2的阻值均為0.2Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，取重力加速度大小g＝10 m/s2。

(1)求棒由靜止剛釋放瞬間下滑的加速度大小a；

(2)假若棒由靜止釋放并向下加速運(yùn)動(dòng)一段距離后，燈L的發(fā)光亮度穩(wěn)定，求此時(shí)燈L的實(shí)際功率P和棒的速率v。

【答案】(1)a＝2.5 m/s2 (2) v＝0.8m/s

【解析】(1)棒由靜止剛釋放的瞬間速度為零，不受安培力作用

根據(jù)牛頓第二定律有mgsinα－μmgcosα＝ma

代入數(shù)據(jù)得a＝2.5m/s2

(2)由“燈L的發(fā)光亮度穩(wěn)定”知棒做勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡

有mgsinα－μmgcosα＝BId

代入數(shù)據(jù)得棒中的電流I＝1A

由于R1＝R2，所以此時(shí)通過(guò)小燈泡的電流

此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

得v＝0.8 m/s

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】如圖所示，傾角 30°的光滑斜面上，輕質(zhì)彈簧兩端連接著兩個(gè)質(zhì)量均為 m=1kg 的物塊 B 和 C，C 緊靠著擋板 P，B 通過(guò)輕質(zhì)細(xì)繩跨過(guò)光滑定滑輪與質(zhì)量 M=8kg 的小球 A 連接，B 與滑輪之間的距離足夠遠(yuǎn)，細(xì)繩平行于斜面，A 在外力作用下靜止在圓心角為 60°、半徑 R=2m 的光滑圓弧軌道的頂端 a 處，此時(shí)繩子恰好拉直且無(wú)張力；圓弧軌道最低端 b 與粗糙水平軌道 bc 相切，bc 與一個(gè)半徑 r=0.2m 的光滑圓軌 道平滑連接。由靜止釋放小球 A，當(dāng) A 滑至 b 點(diǎn)時(shí)，C 恰好離開(kāi)擋板 P，此時(shí)連接 AB 的繩子在小球 A 處斷裂， 已知小球 A 與 bc 間的動(dòng)摩擦因數(shù)= 0.1 ，重力加速度 g 取 10m/s2，彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)，所有裝置在同一豎直平面內(nèi)，細(xì)繩不可伸長(zhǎng)。

（1）求彈簧的勁度系數(shù) k;

（2）小球A滑到b處，繩子剛好斷后瞬間，小球A對(duì)圓軌道的壓力為多少？

（3）為了讓小球 A 能進(jìn)入圓軌道且不脫軌，則bc間的距離應(yīng)滿足什么條件?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】以往我們認(rèn)識(shí)的光電效應(yīng)是單光子光電效應(yīng)，即一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)只能吸收到一個(gè)光子而從金屬表面逸出。強(qiáng)激光的出現(xiàn)豐富了人們對(duì)于光電效應(yīng)的認(rèn)識(shí)，用強(qiáng)激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)吸收多個(gè)光子成為可能，從而形成多光子光電效應(yīng)，這已被實(shí)驗(yàn)證實(shí)。光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖所示。用頻率為ν的普通光源照射陰極K，沒(méi)有發(fā)生光電效應(yīng)，換用同樣頻率ν的強(qiáng)激光照射陰極K，則發(fā)生了光電效應(yīng)；此時(shí)，若加上反向電壓U，即將陰極K接電源正極，陽(yáng)極A接電源負(fù)極，在KA之間就形成了使光電子減速的電場(chǎng)，逐漸增大U，光電流會(huì)逐漸減�。划�(dāng)光電流恰好減小到零時(shí)，所加反向電壓U可能是下列的(其中W為逸出功，h為普朗克常量，e為電子電荷量)(　　)

A.

B.

C.

D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小明設(shè)計(jì)的電磁健身器的簡(jiǎn)化裝置如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌相距l＝0.50 m，傾角θ＝53°，導(dǎo)軌上端串接一個(gè)R＝0.05 Ω的電阻．在導(dǎo)軌間長(zhǎng)d＝0.56 m的區(qū)域內(nèi)，存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2.0 T．質(zhì)量m＝4.0 kg的金屬棒CD水平置于導(dǎo)軌上，用絕緣繩索通過(guò)定滑輪與拉桿GH相連．CD棒的初始位置與磁場(chǎng)區(qū)域的下邊界相距s＝0.24 m．一位健身者用恒力F＝80 N拉動(dòng)GH桿，CD棒由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，上升過(guò)程中CD棒始終保持與導(dǎo)軌垂直．當(dāng)CD棒到達(dá)磁場(chǎng)上邊界時(shí)健身者松手，觸發(fā)恢復(fù)裝置使CD棒回到初始位置(重力加速度g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，不計(jì)其他電阻、摩擦力以及拉桿和繩索的質(zhì)量)．求：

(1)CD棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度v的大��；

(2)CD棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的安培力FA的大小；

(3)在拉升CD棒的過(guò)程中，健身者所做的功W和電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】本組照片記錄了一名騎車(chē)人因自行車(chē)前輪突然陷入一較深的水坑而倒地的過(guò)程。下面是從物理的角度去解釋此情境的，其中正確的是(　　)

A. 這是因?yàn)樗永锏乃畬?duì)自行車(chē)前輪的阻力太大，而使人和車(chē)一起倒地的

B. 騎車(chē)人與自行車(chē)原來(lái)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，車(chē)前輪陷入水坑后前輪立刻靜止，但人與車(chē)的后半部分由于慣性仍保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，因此摔倒

C. 因?yàn)樽孕熊?chē)的前輪陷入水坑后，自行車(chē)還能加速運(yùn)動(dòng)，所以人和車(chē)一起倒地了

D. 因?yàn)樽孕熊?chē)的前輪陷入水坑后，自行車(chē)的慣性立即消失，而人由于慣性將保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故人向原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向倒下了

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖， M、N兩點(diǎn)處于同一水平面，O為M、N連線的中點(diǎn)，過(guò)O點(diǎn)的豎直線上固定一根絕緣光滑細(xì)桿，桿上A、B兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)。第一種情況，在M、N兩點(diǎn)分別放置電量為+Q和-Q的等量異種點(diǎn)電荷，套在桿上帶正電的小金屬環(huán)從A點(diǎn)無(wú)初速釋放，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)；第二種情況，在M、N兩點(diǎn)分別放置電量為+Q的等量同種點(diǎn)電荷，該金屬環(huán)仍從A點(diǎn)無(wú)初速釋放，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。則兩種情況中( )

A. 金屬環(huán)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度第一種情況較大

B. 金屬環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間第一種情況較短

C. 金屬環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，動(dòng)能與重力勢(shì)能之和均保持不變

D. 金屬環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中（不含A、B兩點(diǎn)），在桿上相同位置的速度第一種情況較大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B兩個(gè)物體質(zhì)量為別為m1和m2，A與B間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，B與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2.現(xiàn)用力F拉著A物體向右運(yùn)動(dòng)，B保持靜止，則關(guān)于地面對(duì)B物體的摩擦力大小和方向下列說(shuō)法正確的是

A. μ2(m1+m2)g,方向水平向左

B. μ2(m1+m2)g,方向水平向右

C. μ2m2g,方向水平向左

D. μ1m1g,方向水平向左

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用如圖所示的方法可以測(cè)得金屬導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)n。現(xiàn)測(cè)得一塊橫截面為矩形的金屬導(dǎo)體的寬為b，厚為d，并加有與側(cè)面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，當(dāng)通以圖示方向電流I時(shí)，在導(dǎo)體上、下表面間用電壓表可測(cè)得電壓為U。已知自由電子的電荷量為e，則下列判斷正確的是

A. 上表面電勢(shì)高

B. 下表面電勢(shì)高

C. 該導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為

D. 該導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在x軸上方存在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在x軸下方存在垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶負(fù)電的粒子(不計(jì)重力) 從原點(diǎn)O與x軸成30°角斜向上射入磁場(chǎng)，且在x軸上方運(yùn)動(dòng)的半徑為R。則

A. 粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)一定能回到原點(diǎn)O

B. 粒子完成一次周期性運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

C. 粒子射入磁場(chǎng)后，第二次經(jīng)過(guò)x軸時(shí)與O點(diǎn)的距離為3R

D. 粒子在x軸上方和下方的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為1：2

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