【題目】如圖所示，固定在同一水平面內(nèi)的兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌的間距為d（導(dǎo)軌電阻不計(jì)），其右端接有阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．一質(zhì)量為m、電阻為r的勻質(zhì)導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，與導(dǎo)軌接觸良好，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．對(duì)ab施加水平向左的恒力F，使ab從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)距離為l時(shí)，速度恰好達(dá)到最大．已知重力加速度大小為g．在此過程中，求：

（1）導(dǎo)體桿ab的最大速度vm；

（2）電阻R產(chǎn)生的焦耳熱QR．

【答案】（1）（2）

【解析】試題分析：(1) 桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大，由平衡條件可以求出最大速度；

(2)由能量守恒定律可以求出電路中產(chǎn)生的焦耳熱。

解：(1) ab速度最大時(shí)，加速度a=0

由以上各式聯(lián)立解得：；

(2) 恒力F做功： WF=Fl 摩擦生熱：Qf=μmgl ............

整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱：

電阻R產(chǎn)生的焦耳熱：

由以上各式聯(lián)立解得：。

點(diǎn)晴：當(dāng)桿做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大，應(yīng)用平衡條件、安培力公式、能量守恒定律即可正確解題．分析清楚桿的運(yùn)動(dòng)過程，桿做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大；桿克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱，可以從能量角度求焦耳熱。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在矩形ABCD區(qū)域內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，以AC虛線為界，上方還同時(shí)存在垂直紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(未畫出)。在距離上邊界h的P點(diǎn)豎直向上發(fā)射速度為的帶電微粒，恰好能在電場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，帶電微粒進(jìn)入電場(chǎng)、磁場(chǎng)共存區(qū)域后，恰好未從AB邊飛出，再次經(jīng)過AC后恰好能回到P點(diǎn)。已知，重力加速度為g，則下列說法正確的是

A. 勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外

B. 帶電微粒再次經(jīng)過AC后返回到P點(diǎn)的過程中做類平拋運(yùn)動(dòng)

C. 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

D. 帶電微粒在電場(chǎng)、磁場(chǎng)共存區(qū)域中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一輕彈簧的一端與豎直墻壁相連，另一端與放在光滑水平面上的長(zhǎng)木板左端接觸，輕彈簧處于原長(zhǎng)，長(zhǎng)木板的質(zhì)量為M，一質(zhì)量為m的物塊以一定的初速度從長(zhǎng)木板的右端向左滑上長(zhǎng)木板。已知物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ，輕彈簧的勁度系數(shù)為k，在長(zhǎng)木板向左運(yùn)動(dòng)的過程中，物塊始終在木板上相對(duì)木板向左滑動(dòng)，求：

（1）物塊滑上長(zhǎng)木板的瞬間， 長(zhǎng)木板的加速度大小；

（2）長(zhǎng)木板向左運(yùn)動(dòng)的最大速度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一種減震墊，由12個(gè)形狀相同的圓柱狀薄膜氣泡組成，每個(gè)薄膜氣泡充滿了體積為V1，壓強(qiáng)為p1的氣體，若在減震墊上放上重為G的厚度均勻、質(zhì)量分布均勻的物品，物品與減震墊的每個(gè)薄膜表面充分接觸，每個(gè)薄膜上表面與物品的接觸面積均為S，不計(jì)薄膜的重力和彈力，不考慮減震墊的重力，大氣壓強(qiáng)為p0，氣體的溫度不變，求：

(i)每個(gè)薄膜氣泡內(nèi)氣體的體積變?yōu)槎嗌?/span>?

(ii)若環(huán)境溫度降為原來的一半，為保持每個(gè)氣泡體積仍與(i)中相同，則所加重物的重力應(yīng)變?yōu)槎嗌伲?/span>

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在第二象限中有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第一象限內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一帶電粒子（電荷量為q，質(zhì)量為m）以垂直于x軸的速度v0從x軸上的P點(diǎn)進(jìn)入該勻強(qiáng)電場(chǎng)，恰好與y軸正方向成45°角射出電場(chǎng)，再經(jīng)過一段時(shí)間又恰好垂直于x軸進(jìn)入第四象限．已知OP之間的距離為d，粒子重力不計(jì)，則

A. 帶電粒子通過y軸時(shí)的坐標(biāo)為（0，d）

B. 電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為

C. 帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為

D. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將電荷量為q=2×10-5C的正點(diǎn)電荷從A移動(dòng)到B，電場(chǎng)力做功為4×10-4J；將其從B移動(dòng)到C，克服電場(chǎng)力做功2×10-4J，規(guī)定φC=0，則下列說法正確的是：

A. A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA=10V，φB=-10V

B. 若A、B、C三點(diǎn)在同一條電場(chǎng)線上，則C一定是AB的中點(diǎn)

C. 若將電荷量為-2×10-5C的點(diǎn)電荷從A移動(dòng)到B，電勢(shì)能減小4×10-4J

D. 若是勻強(qiáng)電場(chǎng)，且AB=10cm，則電場(chǎng)強(qiáng)度可能為100N/C

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)要測(cè)量一個(gè)表盤有刻度線但無數(shù)字的電壓表Vx的量程和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)過程如下

（1)先用多用電表粗測(cè)電壓表的內(nèi)阻和量程，實(shí)驗(yàn)中多用電表紅表筆應(yīng)與電壓表_______(填“正”或“負(fù)”)接線柱相連；若已知多用電表內(nèi)部電源電動(dòng)勢(shì)為6V，歐姆表的中央刻度盤數(shù)值為15，所用倍率為“×1K”，調(diào)零后測(cè)量，指針位置如圖所示，此時(shí)電壓表指針指在滿刻度的五分之四處，則所測(cè)電壓表內(nèi)阻為_____________kΩ，量程為____________V；

(2)若電壓表量程為(1)問中所測(cè)數(shù)值，則為了精確測(cè)量其內(nèi)阻，現(xiàn)提供以下器材：待測(cè)電壓表Vx

電流表A(量程0.6A，內(nèi)阻約為3Ω)

電壓表V(量程10V，內(nèi)阻約為15kΩ)

定值電阻R0(阻值為20kΩ)

滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為5Ω，額定電流為1A)

滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為50Ω，額定電流為1A)

電源E(電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻約為1Ω)

開關(guān)和導(dǎo)線若干

本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇的滑動(dòng)變阻器為_____(填“R1”或“R2”)；

②請(qǐng)從所給的器材中選擇合適的器材，在方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路，寫出電壓表內(nèi)阻測(cè)量值的表達(dá)式Rx=__________，其中可能用到的電表數(shù)據(jù)：電壓表Vx的讀數(shù)為Ux，電壓表V的讀數(shù)為U，電流表A的讀數(shù)為I。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，上端帶卡環(huán)的絕熱圓柱形汽缸豎直放置在水平地面上，汽缸內(nèi)部被質(zhì)量均為m的活塞A和活塞B分成高度相等的三個(gè)部分，下邊兩部分封閉有理想氣體P和Q，活塞A導(dǎo)熱性能良好，活塞B絕熱。兩活塞均與汽缸接觸良好，活塞厚度不計(jì)，忽略一切摩擦。汽缸下面有加熱裝置，初始狀態(tài)溫度均為T0，氣缸的截面積為S，外界大氣壓強(qiáng)大小為且保持不變，現(xiàn)對(duì)氣體Q緩慢加熱。求：

①當(dāng)活塞A恰好到達(dá)汽缸上端卡口時(shí)，氣體Q的溫度T1；

②活塞A恰接觸汽缸上端卡口后，繼續(xù)給氣體Q加熱，當(dāng)氣體P體積減為原來一半時(shí)，氣體Q的溫度T2。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,絕熱氣缸倒扣放置,質(zhì)量為M的絕熱活塞在氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體,活塞與氣缸間摩擦可忽略不計(jì),活塞下部空間與外界連通,氣缸底部連接一U形細(xì)管(管內(nèi)氣體的體積忽略不計(jì)).初始時(shí),封閉氣體溫度為T0,活塞距離氣缸底部為h0,細(xì)管內(nèi)兩側(cè)水銀柱存在高度差。已知水銀密度為ρ,大氣壓強(qiáng)為P0,氣缸橫截面積為s,重力加速度為g,求：

①U形細(xì)管內(nèi)兩側(cè)水銀柱的高度差△h

②通過加熱裝置緩慢提升氣體溫度使活塞下降h,求此時(shí)的溫度以及此加熱過程中,氣體對(duì)外界做的功。

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