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【题目】如图所示,两个平行光滑金属导轨ABCD固定在水平地面上,其间距L=0.5m,左端接有阻值R=3的定值电阻。一根长度与导轨间距相等的金属杆順置于导轨上,金属 杆的质量m=0.2kg,电阻r=2,整个装置处在方向竖直向下、磁感应强度大小B=4T的匀强磁场中,t=0肘刻,在MN上加 一与金属杆垂直,方向水平向右的外力F,金属杆由静止开始 a=2m/s2的加速度向右做匀加速直线运动,2s末撤去外力F,运动过程中金属杆与导轨始终垂直且接触良好。(不计导轨和连接导线的电阻,导轨足够长)求:

(1)1s末外力F的大小;

(2)撤去外力F后的过程中,电阻R上产生的焦耳热。

【答案】12N20.96J

【解析】

1t=1s时刻,金属杆MN的速度大小为 v1=at1=2×1=2m/s
金属杆MN产生的感应电动势为 E=BLv1
金属杆MN中的电流大小
金属杆MN受到的安培力大小 F=BIL
联立得
根据牛顿第二定律得 F-F=ma
联立解得 F=2N
2t=2s时刻,金属杆MN的速度大小为 v2=at2=2×2=4m/s
撤去外力F后的过程中,根据能量守恒定律得知电路中产生的总焦耳热 Q=mv22=×0.2×42=1.6J
电阻R上产生的焦耳热 QR=Q=×1.6J=0.96J

练习册系列答案
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【题目】如图所示,阻值为R,质量为m,边长为l的正方形金属框位于光滑的水平面上。金属框的ab边与磁场边缘平行,并以一定的初速度进入矩形磁场区域,运动方向与磁场边缘垂直。磁场方向垂直水平面向下,在金属框运动方向上的长度为。已知金属框的ad边进入磁场后,金属框在进、出磁场阶段中的运动速度与ab边在磁场中的位置坐标之间的关系为未知),式中c为某正值常量。若金属框完全通过磁场后恰好静止,求:

(1)磁场的磁感应强度;

(2)从金属框开始进入磁场区域到金属框的ab边刚出磁场区域的运动过程中的安培力所做的功。

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【题目】两材料完全相同的、可视为质点的滑块甲和滑块乙放在粗糙的水平上,在两滑块的右侧固定一挡板。已知两滑块与水平面之间的动摩擦因数均为μ,甲、乙两滑块的质量分别为m1=3mm2=2m,且在水平面上处于静止状态。现给滑块甲一向右的初速度v0(未知),使滑块甲和滑块乙发生无能量损失的碰撞,经过一段时间滑块乙运动到挡板处且被一接收装置接收,而滑块甲未与挡板发生碰撞,开始两滑块之间的距离以及滑块乙与挡板之间的距离均为L,重力加速度为g。滑块甲与滑块乙碰后的瞬间速度分别用v1v2表示,下列正确的说法是(  )

A.v1v2=15B.v1v2=16

C.v0的最小值为D.v0的最小值为

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】图甲为一列简谐横波在t=0.10s时的波形图,P是平衡位置在x=0.5m处的质点,Q是平衡位置在x=2.0m处的质点,图乙为质点Q的振动图象。下列说法正确的是(  )

A.这列波沿x轴正方向传播

B.这列波的传播速度为20m/s

C.t=0t=0.15s,这列波传播的距离为3m

D.t=0.10st=0.25sP通过的路程为10cm

E.t=0.15s时,Q的加速度方向与y轴正方向相同

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【题目】如图所示,一固定斜面上两个质量均为m的小物块AB紧挨着匀速下滑,AB的接触面光滑。已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间的动摩擦因数的2倍,斜面倾角为α,重力加速度为gB与斜面之间的动摩擦因数μAB间弹力FN的大小分别是(  )

A.μ=tanαFN=mgsinα

B.μ=tanαFN=mgsinα

C.μ=tanαFN=mgcosα

D.μ=tanαFN=mgsinα

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【题目】某静电场中x轴上各点电势分布图如图所示。一带电粒子在坐标原点O处由静止释放,仅在电场力作用下沿x轴正方向运动。下列说法正确的是

A.粒子一定带负电

B.粒子在x1处受到的电场力最大

C.粒子从原点运动到x1过程中,电势能增大

D.粒子能够运动到x2

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【题目】如图所示,对角线MP将矩形区域MNPO分成两个相同的直角三角形区域,在直角三角形MNP区域内存在一匀强电场,其电场强度大小为E、向沿轴负方向,在直角三角形MOP区域内存在一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向外(图中未画出)。一带正电的粒子从M点以速度沿轴正方向射入,一段时间后,该粒子从对角线MP的中点进入匀强磁场,并恰好未从轴射出。已知O点为坐标原点,M点在轴上,P点在轴上,MN边长为MO边长为,不计粒子重力。求:

(1)带电粒子的比荷;

(2)匀强磁场的磁感应强度大小。

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【题目】某同学为了测一节干电池的电动势和内电阻,找来了一块电流表和三个定值电阻,电流表的规格为“0~10mA30Ω”,三个定值电阻的阻值分别为10Ω120Ω,该同学连接了如图所示的电路。回答下列问题:

(1)该电路中,R1的阻值为________R2的阻值为________

(2)电键S1闭合至a,电键S2闭合至____,电键S3闭合至_____,电流表的读数为I1

(3)电键S1闭合至b,电键S2闭合至____,电键S3闭合至_____,电流表的读数为I2

(4)根据(2)(3),可求得干电池的电动势E=____________,内电阻r=___________

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【题目】如图所示,A球从距地面高h2.5m处由静止释放,同时B球从地面上以v05m/s的速度竖直上抛,二者在同一直线上运动,经一段时间后二者发生弹性正碰,之后B与地面发生正碰时在某装置作用下迅速固定在地面上,已知两球完全相同,重力加速度g10m/s2,不计空气阻力,在整个运动过程中,下列说法正确的是

A.两球在B球上升到最高点时发生第一次碰撞

B.两球发生第一次碰撞后瞬间B球速度的大小为5 m/s

C.A球最终将在B球上方做往复运动

D.A球最终能上升的最大高度为2.5 m

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