【題目】如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中有一傾斜的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L，長為3d，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，在導(dǎo)軌的中部刷有一段長為d的薄絕緣涂層。勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放，在滑上涂層之前已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)，并一直勻速滑到導(dǎo)軌底端。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直，且僅與涂層間有摩擦，接在兩導(dǎo)軌間的電阻為R，其他部分的電阻均不計(jì)，重力加速度為g。求：

（1）導(dǎo)體棒與涂層間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

（2）導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小v；

（3）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q。

【答案】（1）μ＝tanθ；（2）v＝；（3）Q＝2mgdsinθ－

【解析】

試題（1）導(dǎo)體棒在絕緣涂層上滑動(dòng)時(shí)，受重力mg、導(dǎo)軌的支持力N和滑動(dòng)摩擦力f作用，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件有：mgsinθ＝f，N＝mgcosθ

根據(jù)滑動(dòng)摩擦定律有：f＝μN(yùn)

聯(lián)立以上三式解得：μ＝tanθ

（2）導(dǎo)體棒在光滑導(dǎo)軌上滑動(dòng)時(shí)，受重力mg、導(dǎo)軌的支持力N和沿導(dǎo)軌向上的安培力FA作用，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件有：FA＝mgsinθ

根據(jù)安培力大小公式有：FA＝ILB

根據(jù)閉合電路歐姆定律有：I＝

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有：E＝BLv

聯(lián)立以上各式解得：v＝

（3）由題意可知，只有導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌光滑段滑動(dòng)時(shí)，回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，因此對(duì)導(dǎo)體棒在第1、3段d長導(dǎo)軌上滑動(dòng)的過程，根據(jù)能量守恒定律有：Q＝2mgdsinθ－

解得：Q＝2mgdsinθ－

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(1)如圖所示：游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為：________________cm；螺旋測微器的讀數(shù)為：________________mm。

(2)如圖所示：為用速度傳感器探究小車獲得的速度與小車受到的合力及運(yùn)動(dòng)位移關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置：某小組設(shè)計(jì)的思路是將小車從A位置由靜止釋放，用速度傳感器測出小車獲得的速度。

實(shí)驗(yàn)分兩步進(jìn)行：一是保持砂和砂桶的質(zhì)量不變，改變速度傳感器B與A位置的距離，探究小車獲得的速度與小車運(yùn)動(dòng)位移的關(guān)系；二是保持速度傳感器的位置不變，改變砂和砂桶的質(zhì)量，探究小車獲得的速度與小車所受合力的關(guān)系。

①實(shí)驗(yàn)中在探究三個(gè)物理量的關(guān)系時(shí)，采用的物理方法是___________；

②在探究小車獲得的速度v與小車運(yùn)動(dòng)位移x的關(guān)系時(shí)，測出多組v、x的數(shù)據(jù)后作出的v2-x圖像的形狀是_______（填“直線”或“曲線”）；

③在探究小車獲得的速度與小車所受合力的關(guān)系時(shí)，要使砂和砂桶的重力等于小車受到的合力需要采取什么措施？（寫出兩條措施）

a：______________；b：_________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在一個(gè)勻強(qiáng)電場中有a、b兩點(diǎn)，相距為d，電場強(qiáng)度為E，把一個(gè)電量為q的正電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn)時(shí)，克服電場力做功為W，下列說法正確的是

A.該電荷在a點(diǎn)電勢能一定比b點(diǎn)大

B.a點(diǎn)電勢一定比b點(diǎn)電勢低

C.a、b兩點(diǎn)電勢差大小一定為U=Ed

D.a、b兩點(diǎn)電勢差Uab=

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，空間存在與水平地面成37°角的有界勻強(qiáng)電場，水平地面上有一根細(xì)短管(距地面高度可忽略)，與水平地面之間的夾角為37°。一個(gè)略小于細(xì)短管直徑、質(zhì)量為m=0.1kg、電荷量為q=0.1C的帶電小球，從水平地面上方一定高度處的A點(diǎn)（A點(diǎn)未標(biāo)出）靜止釋放，恰好沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t=0.3s后離開有界電場，又經(jīng)過一段時(shí)間，小球恰好無碰撞地落入細(xì)短管。已知重力加速度g=10m/s2，取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，空氣阻力不計(jì)，求：

（1）小球所帶電荷的電性和勻強(qiáng)電場強(qiáng)度E的大小；

（2）小球落地時(shí)速度大小；

（3）小球距水平地面的高度.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)帶電粒子以速度v從A點(diǎn)沿直徑AOB方向射入磁場，經(jīng)過時(shí)間t從C點(diǎn)射出磁場，∠AOC為120°�，F(xiàn)將帶電粒子的速度變?yōu)?/span>，仍從A沿直徑射入磁場，不計(jì)重力，則（ ）

A. 運(yùn)動(dòng)半徑為

B. 運(yùn)動(dòng)半徑為

C. 粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間變?yōu)?/span>

D. 粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間變?yōu)?/span>2t

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在固定斜面上的一物塊受到一外力的作用，平行于斜面向上。若要物塊在斜面上保持靜止，的取值應(yīng)有一定范圍，已知其最大值和最小值分分別為和，（，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）由此可求出( )

A.斜面的傾角

B.斜面對(duì)物塊的合力

C.斜面對(duì)物塊的支持力

D.斜面與物塊間的最大靜摩擦力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某小組同學(xué)“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。為運(yùn)動(dòng)的物體提供一個(gè)恒定的合力以及測出這個(gè)合力的大小是本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵，甲同學(xué)采用“阻力補(bǔ)償法”來探究。實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，把木箱一端墊高，平衡摩擦力影響。保持小車質(zhì)量不變，通過改變槽碼的個(gè)數(shù)，可以改變小車所受的拉力，與此對(duì)應(yīng)，處理紙帶上打出的點(diǎn)來測量加速度；當(dāng)保持小車受的拉力不變，通過增減小車中的重物改變小車的質(zhì)量，處理紙帶上打出的點(diǎn)來測量加速度。乙同學(xué)采用“通過位移之比測量加速度之比的方法”來探究，實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示，將兩輛相同的小車放在水平木板上，前段各系一條細(xì)線，線的另一端跨過定滑輪各掛一個(gè)小盤，盤中可以放不同的重物。把木板一端墊高，平衡摩擦力影響。用黑板擦控制小車的動(dòng)與停。

（1）甲同學(xué)按照自己的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并將所獲得的6組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)地繪制在圖丙所示圖中，請(qǐng)你根據(jù)圖中點(diǎn)跡，繪制一條可以反映加速度和拉力關(guān)系的圖線______。

（2）甲同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)忘記了將軌道右端墊高平衡摩擦力，一直使軌道處于水平狀態(tài)，請(qǐng)根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，通過推導(dǎo)說明由這種操作和正確操作分別獲取的數(shù)據(jù)所繪制的圖線的斜率和縱軸截距_______。

（3）乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案就是想通過測量位移之比來測量加速度之比，請(qǐng)分析說明該實(shí)驗(yàn)方案的可行性_________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)練習(xí)使用多用電表。

(1)該同學(xué)使用多用電表測量某電阻時(shí)，選擇開關(guān)和指針位置如圖1所示，若他的操作是正確的，則該電阻的測量值為_____。

(2)該同學(xué)繼續(xù)用相同擋位測量另一電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小。為了減小測量誤差，他再次進(jìn)行測量前應(yīng)該進(jìn)行的操作是__________（從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟并按操作順序排列）。

A.將紅表筆和黑表筆接觸

B.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×100”位置

C.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×1”位置

D.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點(diǎn)

(3)該同學(xué)注意到多用電表電阻的刻度線是不均勻的，而直流電流、電壓的刻度線是均勻的。他在課本上查閱到多用電表歐姆表的電路示意圖，如圖2所示。請(qǐng)根據(jù)歐姆表的電路示意圖，結(jié)合所學(xué)知識(shí)分析電阻的刻度線不均勻的原因_____________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量M=2kg的木塊套在水平固定桿上，并用輕繩與質(zhì)量m=1kg的小球相連，今用跟水平方向成60°角的力F=10N拉著小球并帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中M、m的相對(duì)位置保持不變，g=10m/s2。在運(yùn)動(dòng)過程中，求：

（1）輕繩與水平方向的夾角

（2）木塊M與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。

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同步練習(xí)冊答案