[题目]如图甲所示.相距为L的光滑平行金属导轨水平放置.导轨一部分处在以为右边界的匀强磁场中.匀强磁场的磁感应强度大小为B.方向垂直导轨平面向下.导轨右侧接有定值电阻R.导轨电阻忽略不计.在距边界左侧L处垂直导轨放置一质量为m.电阻r的金属杆ab.(1)若ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动3L距离.其v-x的关系图象如图乙所示(图中所示量为已知量且� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】如图甲所示，相距为L的光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在以为右边界的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直导轨平面向下，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计。在距边界左侧L处垂直导轨放置一质量为m、电阻r的金属杆ab。

(1)若ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动3L距离，其v-x的关系图象如图乙所示（图中所示量为已知量且均为国际单位），求此过程中电阻R上产生的焦耳热及ab杆在刚要离开磁场时的加速度a。

(2)若ab杆固定在导轨上的初始位置，使匀强磁场保持大小不变，绕OO′轴匀速转动。若磁场方向由图示位置开始转过的过程中，电路中产生的焦耳热为Q，则磁场转动的角速度大小是多少？

【答案】(1)；；(2)

【解析】

(1)杆离起始位置的位移从到的过程中，由动能定理可得

杆在磁场中由起始位置发生位移的过程，根据功能关系，恒力做的功等于杆增加的动能与回路产生的焦耳热之和，则有

联立解得

上产生热量为

杆刚要离开磁场时，水平方向上受安培力和恒力作用，其中安培力为

由牛顿第二定律可得

解得

(2)磁场旋转时，可等效为矩形闭合电路在匀强磁场中反方向匀速转动，所以闭合电路中产生正弦式电流，感应电动势的峰值为

有效值为

电路中产生的焦耳热为

其中

联立可得磁场转动的角速度

练习册系列答案

(1)ab棒由静止到最大速度的过程中通过ab棒的电荷量q；

(2)恒力F的大小；

(3)ab棒由静止到最大速度的过程中回路产生的焦耳热Q。

【题目】某种深海生物体内长有类似气泡的组织，泡内气体可近似看作理想气体，每个气泡体积一定，该生物处于8000m深处。已知大气压强p0=1.0×105Pa，海水的密度=1.025×103kg/m3，取g=10m/s2，T=t+273K。(计算结果保留3位有效数字)

(1)该生物体气泡组织承受的压强有多大?(不计自身产生的附加压强)

(2)如果让它从水温2℃的深海处上浮到十分接近27℃的水面时，为保证其存活，要求气泡组织的体积不得超过原来的4倍。因此，可将它存放在可以加大压强的密封海水容器中，则该容器中的气压应该为多大？

【题目】下列说法中正确的是________。

A.夏天时，洒过水的路面会出现彩色图样是光的衍射现象

B.X射线是原子内层电子受到激发而产生的

C.当波源靠近观察者时，观察者接收的频率比波源的频率高

D.做受迫振动的物体，其振幅随驱动力的频率增大而增大

E.4G信号(1880-2635MHz)相对于5G信号(3300-5000MHz)更容易发生衍射现象

【题目】民航客机一般都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，形成一个连接出口与地面的斜面，人员可沿斜面滑行到地上，如图甲所示，图乙是其简化模型.若紧急出口下沿距地面的高度h=3.0m，气囊所构成的斜面长度L=5.0m. 质量m=60kg的某旅客从斜面顶端由静止开始滑到斜面底端. 已知旅客与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，不计空气阻力及斜面的形变，旅客下滑过程中可视为质点，取重力加速度g=10m/s2. 求：

（1）旅客沿斜面下滑时受到的摩擦力的大小和方向；

（2）旅客沿斜面下滑时的加速度大小；

（3）旅客滑到斜面底端时的速度大小.

【题目】如图所示，匝数n=100的矩形金属线圈ABCD处于磁感应强度大小B=水平匀强磁场中，线圈面积S=0.04m2，电阻r=2Ω。线圈绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，通过滑环和电刷与一个阻值R=18Ω的小灯泡和一个理想二极管连接，小灯泡正常发光。下列说法正确的是（　　）

A.线圈中产生的感应电动势的最大值为40V

B.线圈中电流的最大值为A

C.灯泡的额定电压为V

D.灯泡的额定功率为W

【题目】图中a、b为真空中竖直向上的电场线上的两点，一带电质点在a点由静止释放，沿电场线向上运动，到b点恰好速度为零。下列说法中正确的是（）

A.带电质点在a、b两点所受电场力都是竖直向上

B.a点的电势比b点的电势高

C.a点的电场强度比b点的电场强度大

D.带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小

【题目】如图甲所示，两条足够长、电阻不计的平行导轨放在同一水平面内，相距l=1m。磁感应强度B=1T的范围足够大的匀强磁场垂直导轨平面向下。两根质量均为m=1kg、电阻均为r=0.5Ω的导体杆a、b与两导轨垂直放置且接触良好，开始两杆均静止。已知a杆与导轨间的动摩擦因数=0.15，b杆与导轨间的动摩擦因数=0.1，现对b杆加一与杆垂直且大小随时间按图乙规律变化的水平外力F，已知在t1时刻，a杆开始运动。假设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，重力加速度g=10m/s2则下列说法正确的是（　　）

A.当a杆开始运动时，b杆的速度大小为1.6m/s

B.当a杆开始运动时，b杆的加速度为零

C.两杆最终以不同的速度做匀速直线运动

D.在t1~t2时间内。安培力对a、b杆做功的代数和的值等于系统产生的焦耳热

【题目】如图所示，理想变压器原线圈两端的电压不变，电流表为理想电流表，副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时，开关S断开。当S接通时，以下说法正确的是

A.副线圈两端MN输出电压减小

B.副线圈输电线等效电阻R上的电压减小

C.通过灯泡L1的电流减小

D.原线圈中电流表的示数增大

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