【題目】如圖MN、PQ是豎直的光滑平行導(dǎo)軌，相距L=0.5m。上端接有電阻R=0.8Ω，金屬桿ab質(zhì)量m=100g，電阻r=0.2Ω。整個(gè)裝置放在垂直向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T。桿ab從軌道上端由靜止開始下落，下落過程中ab桿始終與軌道保持良好的接觸，當(dāng)桿下落10m時(shí)，達(dá)到最大速度。試討論：
(1)ab桿的最大速度；
(2)從靜止開始達(dá)最大速度電阻R上獲得的焦耳熱；
(3)從靜止開始達(dá)最大速度的過程中，通過金屬桿的電量。
			



			


		

		
		
	

		

			

				

				
【答案】(1)4m/s；(2)7.36J；(3)5C
【解析】
(1)ab桿勻速下落時(shí)速度達(dá)到最大，安培力與重力二力平衡，則有
F安=mg
又
F安=BIL，E=BLvm，I＝
所以可得：ab桿的最大速度為
vm=m/s=4m/s
(2)由能的轉(zhuǎn)換與守恒定律有
mgh=Q+
所以回路產(chǎn)生的總焦耳熱為
Q=mgh－=(0.1×10×10－×0.1×42)J=9.2J
電阻R上獲得的焦耳熱為
QR=
(3)從靜止開始達(dá)最大速度的過程中，通過金屬桿的電量為
				

							

			

			

			
			

		

	


		


		





			

		

		
				

				練習(xí)冊(cè)系列答案
		

		
				
			

					

				相關(guān)習(xí)題
			

						
		

			

				科目：高中物理
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【題目】曉宇利用“自由落體”的方法驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律，他進(jìn)行了多次操作打出了四條不同的紙帶，經(jīng)過測(cè)量可知紙帶A、紙帶B、紙帶C、紙帶D前兩點(diǎn)之間的距離分別為0.185cm、0.192cm、0.265cm、0.195cm。已知低壓交流電源的頻率為50Hz、重錘的質(zhì)量為1.00kg、重力加速度取�；卮鹣铝袉栴}：
(1)上述的四條紙帶中有一條在操作過程中存在明顯的問題，該紙帶為__________________；
(2)按照測(cè)量的要求從其中選出一條合適的紙帶，并選取點(diǎn)跡清晰的計(jì)時(shí)點(diǎn)，用刻度尺測(cè)出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示，分析知紙帶的__________________（選填“左”或“右”）端與重錘相連；
(3)由圖中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求解打計(jì)時(shí)點(diǎn)2時(shí)，重錘下落的速度為__________________；
(4)重錘由計(jì)時(shí)點(diǎn)0下降到計(jì)時(shí)點(diǎn)2的過程中，重錘的重力勢(shì)能的減少量為_________，重錘的動(dòng)能的增加量為_____________，由計(jì)算分析可知___________（選填“＞”“=”或“＜”），原因?yàn)?/span>____________________________________；
(5)請(qǐng)根據(jù)以上寫出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：____________________________________。


			


			

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				科目：高中物理
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【題目】如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，直細(xì)桿傾斜放置，一個(gè)質(zhì)量m=2kg、q=0.1C的帶正電小球穿在細(xì)桿上。細(xì)桿與水平面之間的傾角，小球與細(xì)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)，從t=0時(shí)刻開始，物體運(yùn)動(dòng)的與時(shí)間t的關(guān)系圖象所示（x為位移），t=2s時(shí)撤去電場(chǎng)，m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
(1)物體向上運(yùn)動(dòng)過程中距計(jì)時(shí)點(diǎn)的最大距離；
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大�。�
(3)物體由斜面最高點(diǎn)返回計(jì)時(shí)點(diǎn)的時(shí)間。（結(jié)果可以保留根號(hào)）


			


			

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				科目：高中物理
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【題目】(多選)人類向宇宙空間發(fā)展最具可能的是在太陽(yáng)系內(nèi)地球附近建立“太空城”．設(shè)想中的一個(gè)圓柱形太空城，其外殼為金屬材料，長(zhǎng)1 600 m、直徑200 m，內(nèi)壁沿縱向分隔成6個(gè)部分，窗口和人造陸地交錯(cuò)分布，陸地上覆蓋1.5 m厚的土壤，窗口外有巨大的鋁制反射鏡，可調(diào)節(jié)陽(yáng)光的射入，城內(nèi)部充滿空氣，太空城內(nèi)的空氣、水和土壤最初可從地球和月球運(yùn)送，以后則在太空城內(nèi)形成與地球相同的生態(tài)環(huán)境．為了使太空城內(nèi)的居民能如地球上一樣具有“重力”，以適應(yīng)人類在地球上的行為習(xí)慣，太空城將在電力的驅(qū)動(dòng)下，繞自己的中心軸以一定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)．如圖為太空城垂直中心軸的截面，以下說法正確的有(　　)
A. 太空城內(nèi)物體所受的“重力”一定通過垂直中心軸截面的圓心
B. 人隨太空城自轉(zhuǎn)所需的向心力由人造陸地對(duì)人的支持力提供
C. 太空城內(nèi)的居民不能運(yùn)用天平準(zhǔn)確測(cè)出質(zhì)量
D. 太空城繞自己的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大


			


			

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【題目】在研究微型電動(dòng)機(jī)的性能時(shí)，可采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路．當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為1.0 A和1.0 V；重新調(diào)節(jié)R，使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0 A和15.0 V．則當(dāng)這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(　　)
A. 電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為7.5 Ω
B. 電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為2.0 Ω
C. 電動(dòng)機(jī)的輸出功率為30.0 W
D. 電動(dòng)機(jī)的輸出功率為26.0 W


			


			

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【題目】如圖，足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌固定在水平面上，導(dǎo)軌間距為L=1m，其右端連有定值電阻R=2Ω，整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一質(zhì)量m=2kg的金屬棒在恒定的水平拉力F=10N的作用下，在導(dǎo)軌上由靜止開始向左運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌以及金屬棒的電阻不計(jì)，下列說法正確的是（　�。�
A.產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向在金屬棒中由b指向a
B.金屬棒向左先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)直到靜止
C.金屬棒的最大加速度為5m/s2
D.水平拉力的最大功率為200W


			


			

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【題目】用如圖所示裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，輕繩兩端系著質(zhì)量相等的物體A、B，物體B上放一金屬片C，鐵架臺(tái)上固定一金屬圓環(huán)，圓環(huán)處在物體B的正下方。系統(tǒng)靜止時(shí)，金屬片C與圓環(huán)間的高度為，將B由靜止釋放，系統(tǒng)開始運(yùn)動(dòng)。當(dāng)物體穿過圓環(huán)時(shí)，金屬片C被擱置在圓環(huán)上，兩光電門固定在鐵架臺(tái)、處，通過數(shù)字計(jì)時(shí)器可測(cè)出物體B通過、這段距離的時(shí)間。
(1)若測(cè)得、之間的距離為，物體B通過這段距離的時(shí)間為，則物體B剛穿過圓環(huán)后的速度____________；
(2)若物體A、B的質(zhì)量均用表示，金屬片C的質(zhì)量用表示，該實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了下面哪個(gè)等式成立，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，正確的選項(xiàng)為____________；
A. 
B.
C. 
D.
(3)本實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量?jī)x器除了刻度尺、光電門、數(shù)字計(jì)時(shí)器外，還需要____________；
(4)改變物體B的初始位置，使物體B由不同的高度落下穿過圓環(huán)，記錄各次的高度，以及物體B通過、這段距離的時(shí)間，以為縱軸，以____________（填“”或“”）為橫軸，通過描點(diǎn)作出的圖線是一條過原點(diǎn)的直線，該直線的斜率____________。（用、、表示）


			


			

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【題目】2015年9月3日上午10時(shí)，紀(jì)念中國(guó)人民抗日戰(zhàn)爭(zhēng)暨世界反法西斯戰(zhàn)爭(zhēng)勝利70周年閱兵儀式開始，如圖所示為空中梯隊(duì)通過天安門廣場(chǎng)。空中梯隊(duì)在地面上空某高度A位置處于靜止?fàn)顟B(tài)待命，要求空中梯隊(duì)零時(shí)刻由靜止?fàn)顟B(tài)沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過AB段加速后，進(jìn)入BC段的受閱區(qū)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過t時(shí)間到達(dá)C位置，已知AB段長(zhǎng)為L1，BC段長(zhǎng)為L2。下列說法正確的是（　�。�
A. 空中梯隊(duì)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為
B. 空中梯隊(duì)在AB段的平均速度為
C. 空中梯隊(duì)在AC段的平均速度為
D. 空中梯隊(duì)在AB段的加速度為


			


			

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【題目】某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)的方法探究影響單擺周期的因素。
(1)他組裝單擺時(shí)，在擺線上端的懸點(diǎn)處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺(tái)的鐵夾將橡皮夾緊，如圖所示。這樣做的目的是_____（填字母代號(hào)）。
A．保證擺動(dòng)過程中擺長(zhǎng)不變
B．可使周期測(cè)量得更加準(zhǔn)確
C．需要改變擺長(zhǎng)時(shí)便于調(diào)節(jié)
D．保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng)
(2)正確組裝單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺量出從懸點(diǎn)到擺球最低端的長(zhǎng)度m，再用游標(biāo)卡尺測(cè)出擺球直徑，結(jié)果如圖所示，則該擺球的直徑為_____mm，單擺擺長(zhǎng)為_____m。
(3)實(shí)驗(yàn)中，測(cè)出不同擺長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的周期值，作出圖象，如圖所示，已知圖線上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為、，可求出_____。
(4)若該同學(xué)測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)把懸點(diǎn)到擺球最高端的長(zhǎng)度當(dāng)成了擺長(zhǎng)，而其他測(cè)量、計(jì)算均無誤，也不考慮實(shí)驗(yàn)誤差，則用上述方法算得的值和真實(shí)值相比是_____的（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。


			


			

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