如图所示.de和fg是两根足够长且固定在竖直方向上的光滑金属导轨.导轨间距离为L.电阻忽略不计.在导轨的上端接电动势为E.内阻为r的电源.一质量为m.电阻为R的导体棒ab水平放置于导轨下端e.g处.并与导轨始终接触良好.导体棒与金属导轨.电源.开关构成闭合回路.整个装置所处平面与水平匀强磁场垂直.磁场的磁感应强度为B.方向垂直于纸面向外.已知� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示，de和fg是两根足够长且固定在竖直方向上的光滑金属导轨，导轨间距离为L、电阻忽略不计。在导轨的上端接电动势为E、内阻为r的电源。一质量为m、电阻为R的导体棒ab水平放置于导轨下端e、g处，并与导轨始终接触良好。导体棒与金属导轨、电源、开关构成闭合回路，整个装置所处平面与水平匀强磁场垂直，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外。已知接通开关S后，导体棒ab由静止开始向上加速运动。求：

（1）导体棒ab刚开始向上运动时的加速度以及导体棒ab所能达到的最大速度；

（2）导体棒ab达到最大速度后电源的输出功率；

（3）分析导体棒ab达到最大速度后的一段时间△t内，整个回路中能量是怎样转化的?并证明能量守恒。

【解析】（1）导体棒ab刚开始运动时的速度为零，由欧姆定律得

（1分）

导体棒ab所受安培力（1分）

由牛顿第二定律（1分）

导体棒ab开始运动时的加速度为（1分）

设导体棒ab向上运动的最大速度为，当导体棒所受重力与安培力相等时，达到最大速度，回路电流为_，则

（1分）

由欧姆定律得（1分）

得（1分）

（2）电源的输出功率为（1分）

（2分）

（3）电源的电能转化为导体棒的机械能和电路中产生的焦耳热之和（2分）

时间内：电源的电能（1分）

导体棒ab增加的机械能（1分）

电路中产生的焦耳热

△t时间内，导体棒ab增加的机械能与电路中产生的焦耳热之和为

整理得（1分）

由此得到，回路的能量守恒。（1分）

练习册系列答案

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质量为m的物体从静止以的加速度竖直上升h，对该过程下列说法中正确的是(　 )

A．物体的机械能增加 B．物体的机械能减少

C．重力对物体做功mgh D．物体的动能增加

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如图所示，两根竖直固定的足够长的金属导轨cd和ef相距L=0.2m，另外两根水平金属杆MN和PQ的质量均为m=10-2kg，可沿导轨无摩擦地滑动，MN杆和PQ杆的电阻均为R=0.2 （竖直金属导轨电阻不计），PQ杆放置在水平绝缘平台上，整个装置处于匀强磁场内，磁场方向垂直于导轨平面向里，磁感应强度B=1.0T。现让MN杆在恒定拉力作用下由静止开始向上加速运动，运动位移x=0.1m时MN杆达到最大速度，此时PQ杆对绝缘平台的压力恰好为零。（g取l0m/ s2）求：

（1）MN杆的最大速度为多少？

（2）当MN杆加速度达到a=2m/s2时，PQ杆对地面的压力为多大？

（3）MN杆由静止到最大速度这段时间内通过MN杆的电量为多少？

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欲用伏安法测定一段阻值约为5左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：

A．电池组（3 V，内阻1） B．电流表（0~3 A，内阻0.012 5 ）

C．电流表（0~0.6 A，内阻0.125 ） D．电压表（0~3 V，内阻3 k）

E．电压表（0~15V，内阻15 k） F．滑动变阻器（0~20 ，额定电流1 A）

G．滑动变阻器（0~2 000 ，额定电流0.3 A） H．开关、导线

（1）上述器材中应选用的是__________________；（填写各器材的字母代号）

（2）实验电路应采用电流表______________接法；（填“内”或“外”）

（3）设实验中，电流表、电压表的某组示数如下图所示，图示中I=_______A，U=_______V。

（4）为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5 A范围内改变请按要求在下面方框内画出测量待测金属导线的电阻R_x的原理电路图。

（5）某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的结果如图所示，则该金属丝的直径d=_______mm。另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如下图所示，则该工件的长度L=______mm。

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物理学家常常根据物理实验观察到的现象提出假设，并用假设解释一些物理现象，进而建立新理论。玻尔关于氢原子结构的理论便是这种研究方法的成功典范。玻尔理论是根据下列哪些现象提出的（）

A．a粒子散射实验现象

B．慢中子轰击铀核产生的裂变现象

C．天然放射现象

D．氢原子光谱的不连续现象

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如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路．线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁感应强度大小为B，线圈转动的角速度为ω，匝数为N，线圈电阻不计．下列说法正确的是

A．将原线圈抽头P向上滑动时，灯泡变暗

B．电容器的电容C变大时，灯泡变暗

C．线圈处于图示位置时，电压表读数为0

D．若线圈转动的角速度变为2ω，则电压表读数变为原来2倍

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如图所示，在长度足够长、宽度d=5cm的区域MNPQ内，有垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度B=0.33T．水平边界MN上方存在范围足够大的竖直向上的匀强电场，电场强度E=200N/C．现有大量质量m=6.6×10^-27kg、电荷量q=3.2×10^-19C的带负电的粒子，同时从边界PQ上的O点沿纸面向各个方向射入磁场，射入时的速度大小均为v=1.6×10⁶m/s，不计粒子的重力和粒子间的相互作用．求：