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【题目】如图所示,两根相距L=1m足够长光滑平行导轨水平放置,导轨间接一阻值R=3Ω的电阻,一根质量m=2kg,电阻r=1Ω的金属杆ab,始终与导轨保持垂直接触,处于磁感应强度大小B=1T,方向竖直向上的匀强磁场中,导轨电阻不计。现给杆一水平向右的初速度v0=2m/s,求:

(1)金属杆在运动过程中最大的加速度大小和方向;

(2)金属杆最终停止在光滑导轨上,整个过程金属杆ab产生的热量Qab。

【答案】(1)0.25m/s2,方向向左;(2)1J

【解析】

(1)金属棒开始运动时的加速度最大,杆产生的感应电动势为

杆中电流为

方向,此时的安培力为

根据左手定则可知安培力的方向向左,根据牛顿第二定律可得

方向向左;

(2)金属杆最终停止在光滑导轨上,整个过程产生的热量为

金属杆产生的热量为

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,水平面上两根足够长平行粗糙金属导轨,间距为d,左端接有阻值为R的电阻,整个平面内有竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场。质量为m、电阻为r的金属杆ab搁在导轨上,中点与一根轻质绝缘弹簧相连,弹簧右端固定。将金属杆连同弹簧一起向左拉至伸长量为s处由静止释放,当弹簧第一次恢复原长时金属杆的速度为v,此过程电阻R产生的焦耳热为Q。金属杆始终与导轨垂直且接触良好,与金属导轨间的动摩擦因数为μ。求:

(1)弹簧第一次恢复原长时金属杆的加速度大小和方向。

(2)弹簧初始时的弹性势能。

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【题目】如图甲所示的“襄阳砲”是古代军队攻打城池的装置,其实质就是一种大型抛石机,图乙是其工作原理的简化图。将质量m = 10kg的石块,装在与转轴O相距L=5m的长臂末 端口袋中,最初静止时长臂与水平面的夹角,发射时对短臂施力使长臂转到竖直位置时立即停止运动,石块靠惯性被水平抛出,落在水平地面上。若石块落地位置与抛出位置间的水平距离s=20 m,不计空气阻力,取g=l0 m/s2。以下判断正确的是

A. 石块抛出后运动时间为

B. 石块被抛出瞬间的速度大小

C. 石块即将落地时重力的瞬时功率为

D. 石块落地的瞬时速度大小为15m/s

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【题目】一矩形线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,产生的正弦交流电压u随时间t变化的关系如图所示.下列说法正确的是(  )

A.该交流电的频率为100Hz

B.t=0时刻,线框平面与磁场方向平行

C.用交流电压表测量该电压时示数为220V

D.电压瞬时值表达式为u=220sin 100πt(V)

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【题目】如图(1)所示,倾角为θ(θ<45°)的斜面ABC固定在水平地面上,置于斜面上的滑块P恰能沿斜面匀速下滑,已知滑块P从斜面顶端滑至底端的过程中,重力势能减小量为K.重力加速度为g.现将该斜面逆时针旋转90°后仍固定在水平地面上(如图(2)所示),在滑块P从斜面顶端由静止释放下滑至底端的过程中,能求出滑块 (  )

A.下滑至底端时的速度

B.下滑过程中的加速度

C.下滑至底端时的动能

D.下滑至底端时重力的功率

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【题目】氢原子部分能级的示意图如图所示,不同金属的逸出功如下表所示:


铯

钙

镁

铍

钛

金

逸出功W/eV

1.9

2.7

3.7

3.9

4.1

4.8

大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时辐射的所有光子中,能够使金属铯发生光电效应的光子有几种

A.2

B.3

C.4

D.5

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【题目】如图所示,正对的平行板(矩形)电容器充电结束后保持与电源连接,电源电压恒为U,板长为L,带电油滴在极板间静止。现设法先使油滴保持不动,上极板固定,将下极板向上移动了后再由静止释放油滴,则(  )

A.电容器的电容变小

B.电容器所带电荷量变大

C.极板间的场强不变

D.油滴仍保持静止

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【题目】如图所示,一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的a(a,0)点以速度v,沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限。求:

(1)判断粒子的电性;

(2)匀强磁场的磁感应强度B。

(3)带电粒子在磁场中的运动时间是多少?

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【题目】如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距,左端接有阻值的电阻,一质量,电阻的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度,棒在水平向右的外力作用下,由静止开始以的加速度做匀加速运动,当棒的位移时撤去外力,棒继续运动一段距离后停下来。导轨足够长且电阻不计,棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,求:

(1)棒在匀加速运动过程中,通过电阻的电荷量;

(2)金属棒MN做匀加速直线运动所需外力随时间变化的表达式;

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