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【题目】水平面内,有两根足够长的固定平行金属导轨,在它们上面横放两根平行导体棒,构成矩形回路。每根棒长度均为L,质量均为m,电阻均为R,导轨电阻不计,空间有方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场,不计电磁辐射及导体棒与导轨之间的摩擦。现已知左侧导体棒I静止,右侧导体棒II具有向右的初速度v0,如图所示,则以下判断正确的是

A. 两导体棒受到的安培力始终等大反向,整个过程中它们组成的系统动量守恒

B. 最终两导体棒将以同一速度向右做匀速运动,由于都做切割磁感线运动,电路中电流不为零

C. 从开始运动到最终达到稳定状态,整个回路产生的焦耳热为

D. 从开始运动到最终达到稳定状态,两导体棒之间的距离x不断增大,x最大值为

【答案】ACD

【解析】A项:由于两导体棒在导轨上运动时所受的安培力等大反向,所以两棒组成的系统合外力为零,所以系统动量守恒,故A正确;

B项:最终两导体棒将以同一速度向右做匀速运动,由于穿过两棒组成的闭合回路磁通量不变,所以电路中没有电流,故B错误;

C项: 最终两导体棒的共同速度为,解得:,由能量守恒可知,,故C正确;

D项:当两棒速度相等时,两棒间的距离最大,从开始运动到最终达到稳定状态,通过回路的电量为对棒1应用动量定理可知, ,所以

解得: 即为两棒的运动距离差,所以最大距离为,故D正确。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学做探究求合力的方法的实验情况如图1所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OBOC为细绳.图2是在白纸上根据实验结果画出的图.

(1)本实验采用的科学方法是_________

A.理想实验法

B.等效替代法

C.控制变量法

D.建立物理模型法

(2)如果没有操作失误,图2FF′两力中,方向一定沿AO方向的是_____________

(3)为了减小实验误差,下列措施正确的是____________

A.两条细绳必须等长

B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平面平行

C.拉橡皮条的细绳要稍长一些,标记同一条细绳的方向时两标记点要适当远一些

D.应尽量避免弹簧测力计与木板间的摩擦.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如下图所示,质量为m1的木块和质量为m2的长木板叠放在水平地面上.现对木块施加一水平向右的拉力F,木块在长木板上滑行,而长木板保持静止状态.己知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面间的动摩擦因数为μ2,且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.下列说法正确的是

A. 木块受到的摩擦力大小为μ1(m1+m2)g

B. 长木板受到的摩擦力大小为μ2(m1+m2)g

C. 若改变F的大小,当F>μ1(m1+m2)g时,长木板一定不运动

D. 若将F作用于长木板,长木板与木块有可能会相对滑动

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,竖直放置的两根平行金属导轨间距为,之间接有定值电阻,质量为的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦,棒的电阻为,导轨电阻不计.整个装置放在磁感应强度为的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,棒在竖直向上的恒力作用下先加速上升的一段时间,再达到稳定状态.则下列说法中正确的是(

A. 棒达到稳定状态时,通过它的电流为

B. 棒达到稳定状态时,其速度为

C. 棒达到稳定状态前,其加速度一直在减小

D. 整个过程中,棒所受安培力做功在数值上等于棒上所生的热

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】利用小直流电动机提升质量为m1的物体A,如图a所示,最终物体能以某一速度匀速上升。小直流电动机可以简化为如图b中的模型。开关S闭合后,金属棒在安培力作用下运动,通过轻绳带动物体A上升。设金属棒与两平行导轨始终垂直,导轨间距为l,磁场方向竖直向上,面积足够大,磁场磁感应强度为B。金属棒质量为m2,电阻为R,电源电动势为E,忽略一切摩擦和电源、导轨内阻。现已知物体A匀速上升,则

A. 电路中的电流为

B. 电路中的电流为

C. 物体A匀速上升的速度为

D. 物体A匀速上升的速度为

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内,相距为L,电阻不计。电阻为R、质量为m的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好。轨道端点MP间接有阻值为r的电阻。给导体棒ab一个瞬时冲量,使导体棒获得速度v(v平行于MN)。

(1)定性画出此后导体棒ab速度随时间变化v-t的图像;

(2)(1),在上述过程中导体棒ab中产生的焦耳热;

(3)通过公式推导验证:当导体棒ab速度为v时,回路磁通量随时间的变化率等于BLv,也等于将一个电子电量为e)a沿导体棒ab移到b,电子所受洛伦兹力沿导体棒ab的分力对电子做的功W与电子电量e的比值

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【题目】低空跳伞大赛受到各国运动员的喜爱。如图所示为某次跳伞大赛运动员在一座高为H=263m的悬崖边跳伞时的情景。运动员离开悬崖时先做自由落体运动,一段时间后,展开降落伞,以a=9 m/s2的加速度匀减速下降,已知运动员和伞包的总质量为80kg,为了运动员的安全,运动员落地时的速度不能超过4m/s,求:

(1)运动员做自由落体运动的最大位移大小;

(2)运动员(含伞包)展开降落伞时所受的空气阻力f

(3)如果以下落时间的长短决定比赛的胜负,为了赢得比赛的胜利,运动员在空中运动的最短时间是多大。

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【题目】如图所示,两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ=30°的斜面上,导轨 电阻不计,间距L=0.4m,导轨所在空间被分成区域,两区域的边界与斜面的交线为MN中的匀强磁场方向垂直斜面向下,中的匀强磁场方向垂直斜面向上,两磁场的磁感应强度大小均为B=0.5T,在区域中,将质量m1=0.1kg,电阻R1=0.1Ω的金属条ab放在导轨上,ab刚好不下滑,然后,在区域中将质量m2=0.4kg,电阻R2=0.1Ω的光滑导体棒cd置于导轨上,由静止开始下滑,cd在滑动过程中始终处于区域的磁场中,abcd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,取g=10m/s2,求:

1cd下滑的过程中,ab中的电流方向?

2ab刚要向上滑动时,cd的速度多大?

3)从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中,cd滑动的距离x=3.8m,此过程 ab上产生的热量Q是多少?

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【题目】家用台式计算机上的硬磁盘的磁道和扇区如图所示。某台计算机上的硬磁盘共有N1个磁道(即N1个不同半径的同心圆),每个磁道分成N2个扇区(每扇区为圆周),每个扇区可以记录b个字节。电动机使磁盘每秒转动n圈。磁头在读、写数据时是不动的,磁盘每转一圈,磁头沿半径方向跳动一个磁道。以下说法正确的是

A. 一个扇区通过磁头所用的时间是

B. 一个扇区通过磁头所用的时间是

C. 不计磁头转移磁道的时间,计算机每秒最多可以从一个硬盘面上读取nN2b个字节

D. 不计磁头转移磁道的时间,计算机每秒最多可以从一个硬盘面上读取nN1N2b个字节

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