【題目】如圖所示，ACDE和FGHI為相互平行的軌道，AC、FG段為半徑為r的四分之一圓弧，CDE、GHI段在同一水平面內(nèi)，CG連線與軌道垂直，兩軌道間距為L，在E、I端連接阻值為R的定值電阻。一質(zhì)量為m的金屬導(dǎo)體棒靜止在軌道上緊靠A、F端，且與導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)體棒的電阻也為R，其它電阻不計(jì)，整個(gè)軌道處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。讓導(dǎo)體棒由靜止釋放，導(dǎo)體棒在下滑過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到與CG重合時(shí)，速度大小為v，導(dǎo)體棒最終靜止在水平軌道DE、HI段某處。軌道DE、HI段粗糙、其它部分光滑，HI=DE，最終定值電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q，重力加速度為g，求：

（1）導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到與CG重合時(shí)，通過定值電阻R的電量；

（2）導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到CG前瞬間，導(dǎo)體棒的加速度大小

（3）導(dǎo)體棒因與軌道DE、HI段摩擦產(chǎn)生的熱量。

【答案】（1） （2） （3）

【解析】(1)當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到與CG重合時(shí)，通過定值電阻R的電量為q

求得:

(2)導(dǎo)體棒剛運(yùn)動(dòng)到CG時(shí)，回路中的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)E=BLv

回路中的電流

導(dǎo)體棒受到的安培力

水平方向的加速度

導(dǎo)體棒做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度

所以，合加速度

(3)由于導(dǎo)體棒與定值電阻串聯(lián)，因此導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量也為Q；根據(jù)能量守恒導(dǎo)體棒因與軌道摩擦產(chǎn)生的熱量

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，平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，僅在虛線MN下面的空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度隨高度變化的磁場(chǎng)(在同一水平線上各處磁感應(yīng)強(qiáng)度相同)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，導(dǎo)軌上端跨接一定值電阻R，質(zhì)量為m的金屬棒兩端各套在導(dǎo)軌上并可在導(dǎo)軌上無摩擦滑動(dòng)，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻不計(jì)，將金屬棒從O處由靜止釋放，進(jìn)入磁場(chǎng)后正好做勻減速運(yùn)動(dòng)，剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v，到達(dá)P處時(shí)速度為，O點(diǎn)和P點(diǎn)到MN的距離相等，重力加速度為g.

(1)求金屬棒在磁場(chǎng)中所受安培力F1的大��；

(2)若已知磁場(chǎng)上邊緣(緊靠MN)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，求P處磁感應(yīng)強(qiáng)度BP；

(3)在金屬棒運(yùn)動(dòng)到P處的過程中，電阻上共產(chǎn)生多少熱量？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平面上兩平行光滑金屬導(dǎo)軌間距為L，左端用導(dǎo)線連接阻值為R的電阻。在間距為d的虛線MN、PQ之間，存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小只隨著與MN的距離變化而變化，質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，在大小為F的水平恒力作用下由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，到達(dá)虛線MN時(shí)的速度為v0。此后恰能以加速度a在磁場(chǎng)中做勻加速運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸良好。求：

(1)磁場(chǎng)左邊緣MN處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；

(2)導(dǎo)體棒通過磁場(chǎng)區(qū)域過程中，電路上產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一圓心為O半徑為R的光滑半圓軌道固定在豎直平面內(nèi)，其下端和粗糙的水平軌道在A點(diǎn)相切，AB為圓弧軌道的直徑。質(zhì)量分別為m、2m的滑塊1、2用很短的細(xì)線連接，在兩滑塊之間夾有壓縮的短彈簧(彈簧與滑塊不固連)，滑塊1、2位于A點(diǎn)�，F(xiàn)剪斷兩滑塊間的細(xì)線，滑塊恰能過B點(diǎn)，且落地點(diǎn)恰與滑塊2停止運(yùn)動(dòng)的地點(diǎn)重合�；瑝K1、2可視為質(zhì)點(diǎn)，不考慮滑塊1落地后反彈，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求

(1)滑塊1過B點(diǎn)的速度大�。�

(2)彈簧釋放的彈性勢(shì)能大�。�

(3)滑塊2與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，電場(chǎng)線及運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。由此可以判定粒子在a、b兩點(diǎn)

A. 在a點(diǎn)的加速度較大 B. 在a點(diǎn)電勢(shì)能較大

C. 在b點(diǎn)的速率較大 D. 在b點(diǎn)所受電場(chǎng)力較大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，a、b是一對(duì)平行金屬板，分別接到直流電源兩極上，右邊有一擋板，正中間開有一小孔d，在較大空間范圍內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，在a、b兩板間還存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)E.從兩板左側(cè)中點(diǎn)c處射入一束負(fù)離子(不計(jì)重力)，這些負(fù)離子都沿直線運(yùn)動(dòng)到右側(cè)，從d孔射出后分成3束．則下列判斷正確的是(　　)

A. 這三束負(fù)離子的速度一定不相同

B. 這三束負(fù)離子的電荷量一定不相同

C. 這三束負(fù)離子的比荷一定不相同

D. 這三束負(fù)離子的質(zhì)量一定不相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】曲柄連桿結(jié)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的主要運(yùn)動(dòng)零件如圖所示，連桿下端連接活塞Q，上端連接曲軸P。在工作過程中，活塞在氣缸內(nèi)上下做直線運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)曲軸繞圓心O旋轉(zhuǎn)，若P做線速度大小為v0的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是

A. 當(dāng)OP與OQ垂直時(shí)，活塞運(yùn)動(dòng)的速度等于v0

B. 當(dāng)OP與OQ垂直時(shí)，活塞運(yùn)動(dòng)的速度大于v0

C. 當(dāng)OPQ在同一直線時(shí)，活塞運(yùn)動(dòng)的速度等于v0

D. 當(dāng)OPQ在同一直線時(shí)，活塞運(yùn)動(dòng)的速度大于v0

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖（a），一彈簧上端固定在支架頂端，下端懸掛一托盤：一標(biāo)尺由游標(biāo)和主尺構(gòu)成，主尺豎直固定在彈簧左邊；托盤上方固定有一能與游標(biāo)刻度線準(zhǔn)確對(duì)齊的裝置，簡(jiǎn)化為圖中的指針�，F(xiàn)要測(cè)量圖（a）中彈簧的勁度系數(shù)，當(dāng)托盤內(nèi)沒有砝碼時(shí)，移動(dòng)游標(biāo)，使其零刻度線對(duì)準(zhǔn)指針，此時(shí)標(biāo)尺讀數(shù)為1.950 cm；當(dāng)托盤內(nèi)放有質(zhì)量為0.100 kg的砝碼時(shí)，移動(dòng)游標(biāo)，再次使其零刻度線對(duì)準(zhǔn)指針，標(biāo)尺示數(shù)如圖（b）所示，其讀數(shù)為_______cm。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?/span>9.80 m/s2，此彈簧的勁度系數(shù)為________N/m（保留3位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,圖甲為一個(gè)電燈兩端電壓與通過它的電流的變化關(guān)系曲線。由圖可知,兩者不成線性關(guān)系,這是由于電流的熱效應(yīng)造成的電阻變化，若把三個(gè)這樣的電燈串聯(lián)后，接到電壓恒定為12V的電路上，求流過燈泡的電流_________和每個(gè)燈泡的電阻___________；又如圖乙所示,將一個(gè)這樣的電燈與20Ω的定值電阻R0串聯(lián)，接在電壓恒定為8V的電路上，不計(jì)電流表內(nèi)阻，則燈的實(shí)際功率是__________.

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