題目列表(包括答案和解析)
如圖所示,AB和CD是足夠長的平行光滑導(dǎo)軌,其間距為l,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ.整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中.AC端連有電阻值為R的電阻.若將一質(zhì)量為M,垂直于導(dǎo)軌的金屬棒EF在距BD端s處由靜止釋放,在EF棒滑至底端前會有加速和勻速兩個(gè)運(yùn)動階段.今用大小為F、方向沿斜面向上的恒力把EF棒從BD位置由靜止推至距BD端s處,突然撤去恒力F,棒EF最后又回到BD端.(金屬棒、導(dǎo)軌的電阻均不計(jì))求:
(1)EF棒下滑過程中的最大速度.
(2)EF棒自BD端出發(fā)又回到BD端的整個(gè)過程中,有多少電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能?
如圖所示,AB和CD是足夠長的平行光滑導(dǎo)軌,其間距為l,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ.整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中.AC端連有電阻值為R的電阻.若將一質(zhì)量為M,垂直于導(dǎo)軌的金屬棒EF在距BD端s處由靜止釋放,在EF棒滑至底端前會有加速和勻速兩個(gè)運(yùn)動階段.今用大小為F、方向沿斜面向上的恒力把EF棒從BD位置由靜止推至距BD端s處,突然撤去恒力F,棒EF最后又回到BD端.(金屬棒、導(dǎo)軌的電阻均不計(jì))求:
(1)EF棒下滑過程中的最大速度.
(2)EF棒自BD端出發(fā)又回到BD端的整個(gè)過程中,有多少電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能?
如圖所示，AB和CD是足夠長的平行光滑導(dǎo)軌，其間距為l，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ.整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中.AC端連有電阻值為R的電阻.若將一質(zhì)量M，垂直于導(dǎo)軌的金屬棒EF在距BD端s處由靜止釋放，在EF棒滑至底端前會有加速和勻速兩個(gè)運(yùn)動階段.今用大小為F，方向沿斜面向上的恒力把EF棒從BD位置由靜止推至距BD端s處，突然撤去恒力F，棒EF最后又回到BD端.求：
（1）EF棒下滑過程中的最大速度.
（2）EF棒自BD端出發(fā)又回到BD端的整個(gè)過程中，有多少電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能（金屬棒、導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)）?
如圖所示，AB和CD是足夠長的平行光滑導(dǎo)軌，其間距為l，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ.整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中.AC端連有電阻值為R的電阻.若將一質(zhì)量M，垂直于導(dǎo)軌的金屬棒EF在距BD端s處由靜止釋放，在EF棒滑至底端前會有加速和勻速兩個(gè)運(yùn)動階段.今用大小為F，方向沿斜面向上的恒力把EF棒從BD位置由靜止推至距BD端s處，突然撤去恒力F，棒EF最后又回到BD端.求：
（1）EF棒下滑過程中的最大速度.
（2）EF棒自BD端出發(fā)又回到BD端的整個(gè)過程中，有多少電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能（金屬棒、導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)）?
如圖所示，AB和CD是足夠長的平行光滑導(dǎo)軌，其間距為l，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ.整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中.AC端連有電阻值為R的電阻.若將一質(zhì)量M，垂直于導(dǎo)軌的金屬棒EF在距BD端s處由靜止釋放，在EF棒滑至底端前會有加速和勻速兩個(gè)運(yùn)動階段.今用大小為F，方向沿斜面向上的恒力把EF棒從BD位置由靜止推至距BD端s處，突然撤去恒力F，棒EF最后又回到BD端.
求：（1）EF棒下滑過程中的最大速度.
（2）EF棒自BD端出發(fā)又回到BD端的整個(gè)過程中轉(zhuǎn)化成電能是多少（金屬棒、導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)）?
1.B.提示：將圓環(huán)轉(zhuǎn)換為并聯(lián)電源模型，如圖
2.CD 3.AD
4.Q=IΔt=
或Q=
5.（1）3.2×10-2 N （2）1.28×10-2 J
提示：將電路轉(zhuǎn)換為直流電路模型如圖. 
6.（1）電壓表 理由略
（2）F=1.6 N （3）Q=
7.（1）如圖所示，當(dāng)EF從距BD端s處由靜止開始滑至BD的過程中，受力情況如圖所示.安培力：F安=BIl=B
根據(jù)牛頓第二定律：a=
①
所以，EF由靜止開始做加速度減小的變加速運(yùn)動.當(dāng)a=0時(shí)速度達(dá)到最大值vm.
由①式中a=0有：Mgsinθ-B
vm=
（2）由恒力F推至距BD端s處，棒先減速至零，然后從靜止下滑，在滑回BD之前已達(dá)最大速度vm開始勻速.
設(shè)EF棒由BD從靜止出發(fā)到再返回BD過程中，轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能為ΔE.根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒定律：
Fs-ΔE=
Mvm2 ③
ΔE=Fs-M（）2 ④
8.（1）每半根導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為
E1=Bl
=Bl2ω=×０.4×103×（0.5）2 V=50 V.
（2）兩根棒一起轉(zhuǎn)動時(shí)，每半根棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小相同、方向相同（從邊緣指向中心），相當(dāng)于四個(gè)電動勢和內(nèi)阻相同的電池并聯(lián)，得總的電動勢和內(nèi)電阻
為E=E1=50 V，r=
R0=0.1 Ω
當(dāng)電鍵S斷開時(shí)，外電路開路，電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)等于電源電動勢，為50 V.
當(dāng)電鍵S′接通時(shí)，全電路總電阻為
R′=r+R=（0.1+3.9）Ω=4Ω.
由全電路歐姆定律得電流強(qiáng)度（即電流表示數(shù)）為
I=
A=
此時(shí)電壓表示數(shù)即路端電壓為
U=E-Ir=50-12.5×0.1 V=48.75 V（電壓表示數(shù)）
或U=IR=12.5×3.9 V=48.75 V
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