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如圖所示，光滑的定滑輪上繞有輕質(zhì)柔軟細(xì)線，線的一端系一質(zhì)量為3m的重物，另一端系一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿。在豎直平面內(nèi)有間距為L的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌PQ、EF，在QF之間連接有阻值為R的電阻，其余電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直，開始時(shí)金屬桿置于導(dǎo)軌下端QF處，將重物由靜止釋放，當(dāng)重物下降h時(shí)恰好達(dá)到穩(wěn)定速度而勻速下降。運(yùn)動(dòng)過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，（忽略所有摩擦，重力加速度為g），求：

（1）電阻R中的感應(yīng)電流方向；

（2）重物勻速下降的速度v；

（3）重物從釋放到下降h的過程中，電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱QR；

（4）若將重物下降h時(shí)的時(shí)刻記作t=0，速度記為v0，從此時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，若此后金屬桿中恰好不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B怎樣隨時(shí)間t變化（寫出B與t的關(guān)系式）


解：（1）電阻R中的感應(yīng)電流方向?yàn)镼-R-F（2分）
(2)對(duì)金屬棒：受力分析如圖

 

式中：（2分）

所以：      （2分）  

（3）設(shè)電路中產(chǎn)生的總焦耳熱為Q,則有能量守恒關(guān)系得：

減少的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能和焦耳熱Q

即：   （2分） 

所以：電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱QR為

（2分）

 (4)金屬桿中恰好不產(chǎn)生感應(yīng)電流

即磁通量不變（2分）

（2分）

式中：

又：（2分）

則磁感應(yīng)強(qiáng)度B怎樣隨時(shí)間t變化為  （2分）


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：


壓敏電阻的阻值會(huì)隨所受壓力的增大而減小．一同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷升降機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，如左圖所示，將壓敏電阻平放在升降機(jī)內(nèi)，受壓面朝上，在上面放一物體m，升降機(jī)靜止時(shí)電流表示數(shù)為I0．某過程中電流表的示數(shù)如右圖所示，則在此過程中

       A．物體處于超重狀態(tài)

       B．物體處于失重狀態(tài)

       C．升降機(jī)一定向上做勻加速運(yùn)動(dòng)

       D．升降機(jī)可能向下做勻減速運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：


真空中，A、B兩點(diǎn)與點(diǎn)電荷的距離分別為和，則A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小之比為

A．2∶1                 B． 1∶2                    C．4∶1              D．1∶4

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，在直角坐標(biāo)系xoy的第一、第三象限內(nèi)存在相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于xoy面向里；第四象限內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。一質(zhì)量為、帶電量為的粒子，自y軸的P點(diǎn)沿x軸正方向射入第四象限，經(jīng)x軸上的Q點(diǎn)進(jìn)入第一象限，隨即撤去電場(chǎng)，以后僅保留磁場(chǎng),粒子將以垂直y軸的方向進(jìn)入第二象限。已知OP=d, OQ=2d,不計(jì)粒子重力。求:

（1）粒子過Q點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向；

（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：


將一物體以一定的初速度從某一高度處豎直上拋，一段時(shí)間后物體回到原出發(fā)點(diǎn)，已知空氣阻力與其速度成正比，則下面說法正確的是

A．上升過程所用時(shí)間與下降過程所用時(shí)間相等

B．上升過程所用時(shí)間小于下降過程所用時(shí)間

C．上升和下降過程，小球的機(jī)械能都減少，且上升過程機(jī)械能的減少量大于下降過程

D．在出發(fā)點(diǎn)，上升時(shí)重力的瞬時(shí)功率小于下降時(shí)的瞬時(shí)功率

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科目：高中物理 來源： 題型：


下列說法正確的是（  ）

A．湯姆生通過對(duì)α粒子的散射實(shí)驗(yàn)的分析，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型 

B．普朗克通過對(duì)光電效應(yīng)現(xiàn)象的分析提出了光子說

C．查德威克用α粒子轟擊氮原子核發(fā)現(xiàn)了中子

D． 玻爾的原子模型成功地解釋了氫光譜的成因

E. 現(xiàn)已建成的核電站發(fā)電的能量來自于重核裂變放出的能量

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科目：高中物理 來源： 題型：


在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖甲所示。產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。則下列說法正確的是                （    ）

A．時(shí)穿過線框的磁通量最小

B．該交變電動(dòng)勢(shì)的有效值為V

C．該交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為  V

D．電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為22V時(shí)，線圈平面與中性面的夾角為

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科目：高中物理 來源： 題型：


在探究單擺的振動(dòng)周期T和擺長L的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)在細(xì)線的一端扎上一個(gè)勻質(zhì)圓柱體制成一個(gè)單擺。

(l)如圖，該同學(xué)把單擺掛在力傳感器的掛鉤上，使小球偏離平衡位置一小段距離后釋放，電腦中記錄拉力隨時(shí)間變化的圖象如圖所示。在圖中讀出N個(gè)峰值之間的時(shí)間間隔為t，則重物的周期為

(2)為測(cè)量擺長，該同學(xué)用米尺測(cè)得擺線長為85.72cm， 又用游標(biāo)卡尺測(cè)量出圓柱體的直徑（如圖甲）與高度（如圖乙），由此可知此次實(shí)驗(yàn)單擺的擺長為 ▲  cm。

(3)該同學(xué)改變擺長，多次測(cè)量，完成操作后得到了下表中所列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中畫出相應(yīng)圖線

(4)根據(jù)所畫的周期T與擺長L間的關(guān)系圖線，你能得到關(guān)于單擺的周期與擺長關(guān)系的哪些信息

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，足夠長斜面傾角θ=30°，斜面上OA段光滑，A點(diǎn)下方粗糙且，水平面上足夠長OB段粗糙且μ2=0.5，B點(diǎn)右側(cè)水平面光滑。OB之間有與水平方向β（β已知）斜向右上方的勻強(qiáng)電場(chǎng)E=×105V/m�？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的小物體C、D質(zhì)量分別為mC=4kg，mD=1kg，D帶電q= +1×10-4C，用輕質(zhì)細(xì)線通過光滑滑輪連在一起，分別放在斜面及水平面上的P和Q點(diǎn)由靜止釋放，B、Q間距離d=1m，A、P間距離為2d，細(xì)繩與滑輪之間的摩擦不計(jì)。（sinβ=，cosβ=，g=10m/s2），求：

（1）物體C第一次運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速度

（2）物塊D運(yùn)動(dòng)過程中電勢(shì)能變化量的最大值

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