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    【题目】如图所示,半径为R的圆形导轨固定在水平面内,其圆心为O,ab为一条直径,b点处口。一根长度大于2R质量为m且质量分布均匀的直导体棒PQ置于圆导轨上的a点,且与ab直径垂直装置的俯视图如图所示整个装置位于一匀强磁场中磁感应强度的大小为B,方向竖直向下。T=0时刻,直导体棒在水平外力作用下以速度t匀速向右运动,在运动过程中始终与圆形导轨保持良好接触,并始终与ab垂直。设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒单位长度的电阻为,圆形导轨的电阻忽略不计。重力加速度大小为g。求

    (1)t时刻通过圆导轨的电流方向和大小(方向答“顺时针”或“逆时针”)

    (2)t时刻外力的功率和导体棒从a到b运动过程中外力的最大功率

    【答案】(1)通过圆导轨的方向为逆时针方向。 （2） ，

    【解析】

    (1)根据题意，设t时刻运动的位置如图所示，金属杆与圆导轨的交点分别为c、d，由右手定则可知，导体棒中感应电流的方向是从d端流向c端，电流只流经圆导轨的左侧部分，因此通过圆导轨的方向为逆时针方向。

    设t时刻导体棒切割磁感线的有效长度为L

    此时，导体棒接入电路的电阻为 ①

    感应电动势 E=BLv ②

    由闭合回路欧姆定律，通过导轨的电流大小 ③

    求得

    (2) 导体棒运动t时间，水平向右移动的距离为：

    时刻导体棒切割磁感线的有效长度为L：则或解得L与t的函数关系为 ④

    由（1）问知时刻导体棒切割磁感线产生的感应电流： ⑤

    故时刻导体棒的安培力F由左手定则可知方向水平向左，大小为：

    ⑥

    由平衡条件可得： ⑦

    时刻外力的功率： ⑧

    联立⑥⑦⑧式得： ⑨

    对⑩式由数学知识可知，当，即时，外力的功率最大：

    ⑩

    练习册系列答案
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    【题目】目前科学家正在研究“快中子堆”技术来发电，“快中子堆”技术发电的原理是：快中子反应堆不用，而用作燃料，但在堆心燃料的外围放置，发生裂变反应时放出来的高速中子（快中子），被装在外围再生区的吸收，吸收快中子后变成，很不稳定，很快发生衰变变成，在裂变产生能量的同时，又不断地将变成可用燃料，核燃料越烧越多。则（　　）

    A.与的中子数相同

    B.与的质子数相同

    C.吸收中子后变成铀是属于核聚变

    D.经过2次衰变后变成

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    【题目】如图是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测汽车的速度。图中是测速仪发出的超声波信号，是由汽车反射回来的信号，发射和接收到超声波信号对应的时刻如图所示。设测速仪匀速扫描，对应时刻之间的时间间隔，超声波在空气中传播的速度是，若汽车是匀速行驶的，求：

    (1)汽车在接收到两个信号之间的时间内前进的距离；

    (2)汽车的速度.

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，物块b置于斜面上，通过跨过光滑定滑轮的细绳与小盒a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，a连接在竖直固定在地面的弹簧上。现向盒内缓慢加入适量砂粒，a、b、c始终处于静止状态。下列判断正确的是（ ）

    A. c对b的摩擦力可能减小

    B. 地面对c的支持力可能增大

    C. 地面对c的摩擦力可能不变

    D. 弹簧的弹力可能增大

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，与水平面成θ角的传送带，在电动机的带动下以恒定的速率顺时针运行．现将质量为m的小物块从传送带下端A点无初速地放到传送带上，经时间t1物块与传送带达到共同速度，再经时间t2物块到达传送带的上端B点，已知A、B间的距离为L，重力加速度为g，则在物块从A运动到B的过程中，以下说法正确的是

    A. 在t1时间内摩擦力对物块做的功等于mv2

    B. 在t1时间内物块和传送带间因摩擦而产生的内能等于物块机械能的增加量

    C. 在t1+ t2时间内传送带对物块做的功等于mgL sinθ+mv2

    D. 在t1+t2时间内因运送物块，电动机至少多消耗 mgLsinθ+mv2的电能

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】某同学用图（a）所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数。跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧测力计相连，滑轮和木块间的细线保持水平，在木块上方放置砝码缓慢向左拉动水平放置的木板，当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时，弹簧测力计的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小。某次实验所得数据已在下表中给出，其中的值可从图（b）中弹簧测力计的示数读出。

    砝码的质量

    0.05

    0.10

    0.15

    0.20

    0.25

    滑动摩擦力

    2.15

    2.36

    2.55

    2.93

    回答下列问题：

    （1）=__________：

    （2）在图（c）的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出图线____________；

    （3）与、木块质量、木板与木块之间的动摩擦因数及重力加速度大小之间的关系式为=__________，图线（直线）的斜率的表达式为=__________。

    （4）取，由绘出的图线求得_____。（保留2位有效数字）

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    【题目】甲、乙两物体同时同地沿同一方向做直线运动的图象如图所示，则　　

    A. 甲、乙两次相遇的时刻为10s末和第40s末

    B. 在第50s末，甲在乙的前方

    C. 甲、乙两次相遇的时刻为20s末和第60s末

    D. 经20s后乙开始返回

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    【题目】一物体静止在光滑的水平面上，从某时刻开始，物体受到水平方向的作用力F，力F随时间t变化的关系图线如图所示。若该图线为正弦曲线，则在0-t4时间内，下列说法正确的是

    A.t1时刻，物体的速度最大

    B.t2时刻，物体的位移最大

    C.t2-t4时间内，物体反向运动

    D.t1、t3时刻，物体的速度相同

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    【题目】用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。

    (1)组装单摆时，应在下列器材中选用_____（选填选项前 的字母）

    A.长度为1m 左右的细线

    B.长度为30cm 左右的细线

    C.直径为1.8cm 的塑料球

    D.直径为1.8cm 的铁球

    (2)若测量出单摆摆长为 l，用秒表记录下单摆完成 n 次全振动所用的时间 t。重力加速度的表达式 g=__________（用直接测量量表示）。

    (3)实验数据的处理，小明经历了以下两个研究步骤。

    a.他想用图像法处理实验数据。通过改变摆长，测出多组摆长 l 和对应的周期 T，作如图乙的 T2-l 图像，已知此图线的斜率为 k，则重力加速度 g=_____________。

    b.小明手上只有总长 15cm 的毫米刻度尺，不能进行 a 步骤中图乙的数据图像，在不增加所使用的仪器的前提下，请你在 a 步骤基础上帮小明设计一种数据处理方案________。

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