【題目】（18分）如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為l=0.5m，其電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30角。完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知兩棒質(zhì)量均為m=0.02kg，電阻均為R=0.1Ω，整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T，棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng)，而棒cd恰好能夠保持靜止。取g=10m/s2，問

⑴通過棒cd的電流I是多少，方向如何？

⑵棒ab受到的力F多大？

⑶棒cd每產(chǎn)生Q=0.1J的熱量，力F做的功W是多少？

【答案】F="0.2N "W=0.4J

【解析】

(1)棒cd受到的安培力為： ①

棒cd在共點(diǎn)力作用下平衡，則： ②

由①②式，代入數(shù)據(jù)解得： ③

根據(jù)楞次定律可知，棒cd中的電流方向由d至c ④

(2)棒ab與棒cd受到的安培力大小相等，即：

對(duì)棒ab，由共點(diǎn)力平衡知： ⑤

代入數(shù)據(jù)解得： ⑥

(3)設(shè)在時(shí)間t內(nèi)棒cd產(chǎn)生的熱量，由焦耳定律知：Rt ⑦

設(shè)棒ab勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為v，其產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為： ⑧

由閉合電路歐姆定律知： ⑨

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知在時(shí)間t內(nèi)，棒ab沿導(dǎo)軌的位移為： ⑩

力F做的功為：

綜合上述各式，代入數(shù)據(jù)解得：。

練習(xí)冊(cè)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，質(zhì)量為m的小球A靜止于光滑水平面上，在A球與墻之間用輕彈簧連接�，F(xiàn)用完全相同的小球B以水平速度v0與A相碰后粘在一起壓縮彈簧。不計(jì)空氣阻力，若彈簧被壓縮過程中的最大彈性勢(shì)能為E，從球A被碰后開始到回到原靜止位置的過程中墻對(duì)彈簧的沖量大小為I，則下列表達(dá)式中正確的是（　　）

A. E= I=2B. E= I=2

C. E= I=D. E= I=

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,水平地面上方矩形區(qū)域內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩個(gè)邊長(zhǎng)相等的單匝閉合正方形線圈Ⅰ和Ⅱ,分別用相同材料、不同粗細(xì)的導(dǎo)線繞制(Ⅰ為細(xì)導(dǎo)線)。兩線圈在距磁場(chǎng)上界面h高處由靜止開始自由下落,再進(jìn)入磁場(chǎng),最后落到地面,運(yùn)動(dòng)過程中,線圈平面始終保持在豎直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場(chǎng)上邊界。設(shè)線圈Ⅰ、 Ⅱ落地時(shí)的速度大小分別為v1、v2,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量分別為Q1、Q2。不計(jì)空氣阻力,已知線圈電阻與導(dǎo)線長(zhǎng)度成正比,與導(dǎo)線橫截面積成反比,則( )

A. v1<v2,Q1<Q2B. v1=v2,Q1=Q2

C. v1<v2,Q1=Q2D. v1=v2,Q1<Q2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑平面上有一靜止小車，小車上靜止地放置著一小物塊，物塊和小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.3。用水平恒力F拉動(dòng)小車，設(shè)物塊的加速度為a1，小車的加速度為a2。當(dāng)水平恒力F取不同值時(shí)，a1與a2的值可能為(重力加速度g取10 m/s2)(　　)

A. a1＝2 m/s2，a2＝3 m/s2

B. a1＝3 m/s2，a2＝6m/s2

C. a1＝5 m/s2，a2＝3 m/s2

D. a1＝3 m/s2，a2＝2 m/s2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律實(shí)驗(yàn)”中，使用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(使用交流電源的頻率為50Hz)

（1）將實(shí)驗(yàn)裝置按如圖1進(jìn)行安裝后，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接通交流電源后準(zhǔn)備釋放小車，操作中的明顯錯(cuò)誤是____

A.沒有平衡小車和木板間的摩擦

B.所掛鉤碼的質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

C.沒有使用低壓交流學(xué)生電源

D.小車離開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器距離較遠(yuǎn)

（2）如圖2所示是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，A、B、C為計(jì)數(shù)點(diǎn)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間T＝__s，已知Δx＝2.20cm，則B點(diǎn)的瞬時(shí)速度v＝___m/s。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平地面O點(diǎn)的正上方的裝置M每隔相等的時(shí)間由靜止釋放一小球，當(dāng)某小球離開M的同時(shí)，O點(diǎn)右側(cè)一長(zhǎng)為L=1.2m的平板車開始以a=6.0m/s2的恒定加速度從靜止開始向左運(yùn)動(dòng)，該小球恰好落在平板車的左端，已知平板車上表面距離M的豎直高度為h=0.45m．忽略空氣的阻力，重力加速度g取10m/s2．

（1）求小車左端離O點(diǎn)的水平距離；

（2）若至少有2個(gè)小球落在平板車上，則釋放小球的時(shí)間間隔△t應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】三個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B、C均由N點(diǎn)沿不同路徑運(yùn)動(dòng)至M點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，三個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)從N點(diǎn)出發(fā)，同時(shí)到達(dá)M點(diǎn)，下列說法正確的是

A. 三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N點(diǎn)到M點(diǎn)的平均速度相同

B. 三個(gè)質(zhì)點(diǎn)任意時(shí)刻的速度方向都相同

C. 三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N點(diǎn)出發(fā)到任意時(shí)刻的平均速度都相同

D. 三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N點(diǎn)到M點(diǎn)的位移相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，當(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN在磁場(chǎng)力的作用下向右運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是（　�。�

A. 向右加速運(yùn)動(dòng)

B. 向左加速運(yùn)動(dòng)

C. 向右勻速運(yùn)動(dòng)

D. 向左減速運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)儀器，它使用________電源，工作電壓在______v以下，當(dāng)電源的頻率是50Hz時(shí)，它每隔_______s打一個(gè)點(diǎn)。如圖所示紙帶是某同學(xué)練習(xí)使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)得到的，打下的點(diǎn)跡的分布情況如圖所示。從打下A點(diǎn)到打下B點(diǎn)共14個(gè)點(diǎn)跡，歷時(shí)__________s。

（2）在使用電火花計(jì)時(shí)器來分析物體運(yùn)動(dòng)情況的實(shí)驗(yàn)中，有如下步驟

A． 把電火花計(jì)時(shí)器固定在桌子上

B． 安裝好紙帶

C． 松開紙帶讓物體帶著紙帶運(yùn)動(dòng)

D． 接通220v交流電源

E. 按下脈沖輸出開關(guān)，進(jìn)行打點(diǎn)

這些步驟正確的排列順序?yàn)?/span>___________________________________

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同步練習(xí)冊(cè)答案