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(16分)如图所示,MN、PQ是两根足够长的光滑平行金属导轨,导轨间距为d,导轨所在平面与水平面成θ角,M、P间接阻值为R的电阻。匀强磁场的方向与导轨所在平面垂直,磁感应强度大小为B。质量为m、阻值为r的金属棒放在两导轨上,在平行于导轨的拉力作用下,以速度v匀速向上运动。已知金属棒与导轨始终垂直并且保持良好接触,重力加速度为g。求:

(1)金属棒产生的感应电动势E;
(2)通过电阻R电流I;
(3)拉力F的大小。
(1)Bdv;(2);(3)

试题分析:(1)根据法拉第电磁感应定律E=Bdv………………………………………4分
(2)根据闭合电路欧姆定律
……………………………………………4分
(3)导体棒的受力情况如图所示,根据牛顿第二定律有


又因为:
所以:………………………………………8分
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(14 分)有一质量为m=2kg的小球穿在长为L=1m的轻杆顶部,轻杆与水平方向成θ=37°角。

(1)若由静止释放小球,t=1s后小球到达轻杆底端,则小球到达杆底时它所受重力的功率为多少?
(2)小球与轻杆之间的动摩擦因数为多少?
(3)若在竖直平面内给小球施加一个垂直于轻杆方向的恒力F,由静止释放小球后保持它的加速度大小a=1m/s2,且沿杆向下运动,则这样的恒力F的大小为多少?(g=l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列关于运动和力的叙述中,正确的是                                     (  )
A.做曲线运动的物体,其加速度方向一定是变化的
B.物体做圆周运动,所受的合力一定指向圆心
C.物体所受合力方向与运动方向相反,该物体一定做直线运动
D.物体运动的速率在增加,所受合力方向一定与运动方向相同

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,两根电阻不计的光滑金属导轨竖直放置,导轨上端接电阻R,宽度相同的水平条形区域I和II内有方向垂直导轨平面向里的匀强磁场B,I和II之间无磁场。一导体棒两端套在导轨上,并与两导轨始终保持良好接触,导体棒从距区域I上边界H处由静止释放,在穿过两段磁场区域的过程中,流过电阻R上的电流及其变化情况相同。下面四个图象能定性描述导体棒速度大小与时间关系的是

      

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(17分)如图甲所示,MN、PQ是相距d="l" m的足够长平行光滑金属导轨,导轨平面与水平面成某一夹角,导轨电阻不计;长也为1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,ab的质量m=0.1 kg、电阻R="l" Ω; MN、PQ的上端连接右侧电路,电路中R2为一电阻箱;已知灯泡电阻RL="3" Ω,定值电阻R1="7" Ω,调节电阻箱使R2 ="6" Ω,量力加速度g="10" m/s2。现断开开关S,在t=0时刻由静止释放ab,在t=0.5 s时刻闭合S,同时加上分布于整个导轨所在区域的匀强磁场,磁场方向垂直于导轨平面斜向上;图乙所示为ab的速度随时间变化图像。

(1)求斜面倾角a及磁感应强度B的大小;
(2)ab由静止下滑x=50 m(此前已达到最大速度)的过程中,求整个电路产生的电热;
(3)若只改变电阻箱R2的值。当R2为何值时,ab匀速下滑中R2消耗的功率最大?消耗的最大功率为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)如图甲所示,两相互平行的光滑金属导轨水平放置,导轨间距L=0.5m,左端接有电阻R=3,竖直向下的磁场磁感应强度大小随坐标x的变化关系如图乙所示.开始导体棒CD静止在导轨上的x=0处,现给导体棒一水平向右的拉力,使导体棒以lm/s2的加速度沿x轴匀加速运动,已知导体棒质量为2kg,电阻为2,导体棒与导轨接触良好,其余电阻不计.求:

(1)拉力随时间变化的关系式;
(2)当导体棒运动到x=4.5m处时撤掉拉力,此时导体棒两端的电压,此后电阻R上产生的热量。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图甲所示,静止在水平地面上的物体A,受到水平拉力F的作用,F与时间t的关系如图乙所示,设物块与地面间的最大静摩擦力Ffm的大小与滑动摩擦力大小相等,则t1---t2时间内(  )
A.t1时刻物块的速度为零
B.t2时刻物块的加速度最大
C.t3时刻物块的动能最大
D.t1~t3时间内F对物块先做正功后做负功

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(8分)中国载人航天史上的首堂太空授课,2013年6月20日上午10时开讲。神舟十号航天员在天宫一号开展基础物理实验,为全国青少年进行太空授课;女宇航员王亚平向同学们提出了如何测质量的问题,大家知道质量可以用天平测量,可是在宇宙空间怎样测量物体的质量呢?如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图.若已知双子星号宇宙飞船的质量为3200kg,其尾部推进器提供的平均推力为900 N,在飞船与空间站对接后,推进器工作8 s测出飞船和空间站速度变化是1.0 m/s.则:

(1)空间站的质量为多大?
(2)在8 s内飞船对空间站的作用力为多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(14分)光滑水平桌面上有一轻弹簧,用质量m=0.4 kg的小物块将弹簧缓慢压缩,释放后物块从A点水平抛出, 恰好由P点沿切线进入光滑圆弧轨道MNP,已知其圆弧轨道为半径R=0.8 m的圆环剪去了左上角135°的圆弧,P点到桌面的竖直距离也是R,MN为竖直直径,g=10 m/s2,不计空气阻力。求:

(1)物块离开弹簧时的速度大小;
(2)物块在N点对圆弧轨道的压力.(结果可用根式表示)

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