【題目】如圖所示，兩根足夠長的平行光滑金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi)，相距為l，導軌左端接一電容器，電容器的電容為C，有一質(zhì)量為m，長也為l的金屬桿，擱置在兩根金屬導軌上，與導軌垂直且接觸良好，整個裝置處于豎直的勻強磁場中，磁感應強度為B，設磁場區(qū)域無限大，框架無限長，導軌和金屬桿電阻不計，導軌與棒間的動摩擦因素為μ。現(xiàn)金屬棒在恒定外力F作用下，從靜止開始運動，求金屬棒的速度大小隨時間變化的關系。

【答案】

【解析】

導體棒由靜止加速滑動，電容器所帶電荷量不斷增加，電路中將形成充電電流，導體棒在重力和安培力作用下運動。設某時刻棒的速度為v，則感應電動勢為

電容器所帶電荷量為

再經(jīng)過很短一段時間Δt，電容器兩端電壓的增量和電荷量的增量分別為

、

流過導體棒的電流

導體棒受到的安培力

f1=BIl=CB2l2a

金屬棒所受到的摩擦力

f2=μmg

由牛頓第二定律得

F-f1-f2=ma

聯(lián)立以上各式解得

顯然金屬棒做勻加速直線運動，所以金屬棒的速度大小隨時間變化的關系為

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一冰壺以速度v垂直進入三個完全相同的矩形區(qū)域做勻減速直線運動，且剛要離開第三個矩形區(qū)域時速度恰好為零，則冰壺依次進入每個矩形區(qū)域時的速度之比和穿過每個矩形區(qū)域所用的時間之比分別是（　�。�

A.v1∶v2∶v3＝3∶2∶1

B.v1∶v2∶v3＝∶∶1

C.t1∶t2∶t3＝1∶∶

D.t1∶t2∶t3＝(－)∶(－1)∶1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】三根通電長直導線平行放置，其截面構(gòu)成等邊三角形，O點為三角形的中心，通過三根直導線的電流大小分別用小I1，I2、I3表示，電流方向如圖所示.當I1=I2=I3=I時，O點的磁感應強度大小為B，通電長直導線在某點產(chǎn)生的磁感應強度大小跟電流成正比，則下列說法正確的是（ ）

A.當I1=3I，I2=I3=I時，O點的磁感應強度大小為2B

B.當I1=3I，I2=I3=I時，O點的磁感應強度大小為3B

C.當I2=3I，I1=I3=I時，O點的磁感應強度大小為B

D.當I3=3I，I1=I2=I時，O點的磁感應強度大小為B

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B是等量異號電荷連線上的兩點，ABCD是關于兩電荷連線的垂直平分線對稱的矩形，O、E是垂直平分線與ABCD的兩個交點，在E點放置一個與M點相同的電荷，則下列說法中正確的是（ ）

A.O點的場強數(shù)值最大，方向豎直向上

B.O點的電勢大于零，且一定最高

C.將一負點電荷由A點移到B點電勢能減小

D.把一正點電荷沿著C→B→O→A→D的路徑移動時，電場力做負功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在以R0為半徑，O為圓心的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁場，直徑MN左側(cè)區(qū)域存在一勻強磁場，方向垂直于紙面向外，磁感應強度大小為B1；MN右側(cè)區(qū)域也存在一勻強磁場，方向垂直于紙面向里，磁感應強度大小為B2，有一質(zhì)量為m，電荷量為+q的帶電粒子（不計重力）沿垂直于MN的方向從P點射入磁場，通過磁場區(qū)域后自Q點離開磁場，離開磁場時其運動方向仍垂直于MN。已知OP與MN的夾角為θ1，OQ與MN的夾角為θ2，粒子在左側(cè)區(qū)域磁場中的運動時間為t1，粒子在右側(cè)區(qū)域磁場中的運動時間為t2，則下列說法正確的是（ ）

A.B.

C.D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一足夠長的木板的左端固定，右端的高度可調(diào)節(jié)。若開始時一物塊恰好沿木板勻速下滑，下列方法中能使物塊停下的是（ ）

A.增大木板的傾角

B.對物塊施加一個豎直向下的力

C.對物塊施加一個垂直于木板向下的力

D.在物塊上疊放一個重物（與物塊具有相同的初速度）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】合成與分解是物理常用的一種研究問題的方法，如研究復雜的運動就可以將其分解成兩個簡單的運動來研究。請應用所學物理知識與方法，思考并解決以下問題。

（1）如圖1所示，將一小球以某速度從坐標軸原點O水平拋出，兩束平行光分別沿著與坐標軸平行的方向照射小球，在兩個坐標軸上留下了小球的兩個“影子”，影子的位移和速度描述了小球在x、y兩個方向的運動。不計空氣阻力的影響。則：水平方向的“影子”做什么運動；豎直方向的“影子”做什么運動？

（2）如圖2所示，把一個有孔的小球A裝在輕質(zhì)彈簧的一端，彈簧的另一端固定，小球在沿水平x軸的光滑桿上，能夠在桿上自由滑動。把小球沿x軸拉開一段距離，小球?qū)⒆稣穹鶠?/span>R的振動，O為振動的平衡位置。另一小球B在豎直平面內(nèi)以O′為圓心，在電動機的帶動下，沿順時針方向做半為徑R的勻速圓周運動。O與O′在同一豎直線上。用豎直向下的平行光照射小球B，適當調(diào)整B的轉(zhuǎn)速，可以觀察到，小球B在x方向上的“影子”和小球A在任何瞬間都重合。已知彈簧勁度系數(shù)為k，小球A的質(zhì)量為m，彈簧的彈性勢能表達式為，其中k是彈簧的勁度系數(shù)，x是彈簧的形變量。請結(jié)合以上實驗，完成：

a．求小球B的線速度大小?

b．推導出小球A的周期表達式為。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在直角坐標系xOy的第一、四象限內(nèi)，在邊界MN與y軸之間有垂直于坐標平面向里的勻強磁場，磁場的磁感應強度大小為B，邊界MN右側(cè)有沿x軸正向的勻強電場，電場強度大小為E，MN上P點的坐標為（a，0），MN與x軸正向的夾角θ=45°，一個質(zhì)量為m，電荷量為q的帶負電的粒子從坐標原點沿y軸正向射入磁場，不計粒子的重力，，求：

(1)要使粒子不進入電場，粒子進入磁場的最大速度為多少；

(2)若粒子從P點進入電場，則粒子在電場中運動的時間為多少；

(3)若粒子剛好垂直MN進入電場，且將電場反向，則粒子在電場中運動時經(jīng)過x軸的位置坐標。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“用雙縫干涉測光的波長”的實驗裝置如圖所示。

(1)某同學以線狀白熾燈為光源，對實驗裝置進行調(diào)節(jié)并觀察了實驗現(xiàn)象后，總結(jié)出以下幾點：

A．燈絲與單縫和雙縫必須平行放置

B．干涉條紋與雙縫垂直

C．干涉條紋的疏密程度與單縫寬度有關

D．干涉條紋的間距與光的波長有關

以上幾點中，你認為正確的是_____。

(2)用帶有游標卡尺的測量頭測量相鄰兩條亮條紋間的距離Δx。轉(zhuǎn)動測量頭的手輪，使分劃板的中心刻線對齊某一條亮條紋（將這一條紋確定為第1亮條紋）的中心，此時游標卡尺上的示數(shù)如圖丙所示，再轉(zhuǎn)動測量頭的手輪，使分劃板的中心刻線對齊第5條亮條紋的中心，此時游標卡尺上的示數(shù)情況如圖丁所示，則圖丁的示數(shù)x2=_____mm。如果實驗所用雙縫之間的距離d=0.20mm，雙縫到屏的距離L=60cm。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得出光的波長λ=_____（保留1位小數(shù)）nm。

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