【題目】兩根金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ=30°的斜面上，導(dǎo)軌底端接有電阻R=8Ω，導(dǎo)軌自身電阻忽略不計(jì)．勻強(qiáng)磁場垂直于斜面向上，磁感強(qiáng)度B=0.5T．質(zhì)量為m=0.1kg，電阻r=2Ω的金屬棒ab由靜止釋放，沿導(dǎo)軌下滑．如圖所示，設(shè)導(dǎo)軌足夠長，導(dǎo)軌寬度L=2m，金屬棒ab下滑過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，當(dāng)金屬棒下滑h=3m時(shí)，速度恰好達(dá)到最大速度2m/s，求此過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量？（g取10m/s2）

【答案】此過程中電阻上產(chǎn)生的熱量是0.8J

【解析】

試題分析：當(dāng)金屬棒勻速下滑時(shí)，速度達(dá)到最大，由歐姆定律、法拉第定律和安培力公式推導(dǎo)出安培力表達(dá)式，根據(jù)平衡條件求出摩擦力．根據(jù)能量守恒定律求出電阻上產(chǎn)生的熱量．

解：由E=BLv，I=，F(xiàn)=BIL得安培力F=

設(shè)金屬棒下滑過程所受摩擦力大小為f，則由平衡條件得到

mgsin30°=f+F

聯(lián)立得f=mgsin30°﹣=0.1×10×0.5﹣=0.3N

在金屬棒ab靜止釋放到速度剛達(dá)到最大的過程中，金屬棒的重力轉(zhuǎn)化為金屬棒的動(dòng)能、焦耳熱和摩擦生熱，根據(jù)能量守恒定律得

電路中產(chǎn)生的焦耳熱為 Q=mgh﹣f﹣

代入解得，Q=1J

則電阻R上產(chǎn)生的熱量為 QR=Q=1J=0.8J

答：此過程中電阻上產(chǎn)生的熱量是0.8J．

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】在滑冰場上，甲、乙兩小孩分別坐在滑冰板上，原來靜止不動(dòng)，在相互猛推一下后分別向相反方向運(yùn)動(dòng)．假定兩板與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同．已知甲在冰上滑行的距離比乙遠(yuǎn)，這是由于（ ）

A. 在推的過程中，甲推乙的力小于乙推甲的力

B. 在推的過程中，甲推乙的時(shí)間小于乙推甲的時(shí)間

C. 在剛分開時(shí)，甲的初速度大于乙的初速度

D. 在分開后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某興趣小組用如題1圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理．

（1）有兩種工作頻率均為50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供實(shí)驗(yàn)選用：

A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

B．電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

為使紙帶在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力較小，應(yīng)選擇_______（選填“A”或“B”）．

（2）保持長木板水平，將紙帶固定在小車后端，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔．實(shí)驗(yàn)中，為消除摩擦力的影響，在砝碼盤中慢慢加入沙子，直到小車開始運(yùn)動(dòng)．同學(xué)甲認(rèn)為此時(shí)摩擦力的影響已得到消除．同學(xué)乙認(rèn)為還應(yīng)從盤中取出適量沙子，直至輕推小車觀察到小車做勻速運(yùn)動(dòng)．看法正確的同學(xué)是_____（選填“甲”或“乙”）．

（3）消除摩擦力的影響后，在砝碼盤中加入砝碼．接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，松開小車，小車運(yùn)動(dòng)．紙帶被打出一系列點(diǎn)，其中的一段如題2圖所示．圖中紙帶按實(shí)際尺寸畫出，紙帶上A點(diǎn)的速度vA=______m/s．

（4）測出小車的質(zhì)量為M，再測出紙帶上起點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為L．小車動(dòng)能的變化量可用ΔEk=算出．砝碼盤中砝碼的質(zhì)量為m，重力加速度為g；實(shí)驗(yàn)中，小車的質(zhì)量應(yīng)______（選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“接近”）砝碼、砝碼盤和沙子的總質(zhì)量，小車所受合力做的功可用W=mgL算出．多次測量，若W與ΔEk均基本相等則驗(yàn)證了動(dòng)能定理．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為37°的光滑斜面上，當(dāng)整個(gè)裝置被置于一水平向右的勻強(qiáng)電場中，小物塊恰好靜止．重力加速度取g，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）水平向右電場的電場強(qiáng)度；

（2）若將電場強(qiáng)度減小為原來的，物塊的加速度是多大；

（3）電場強(qiáng)度變化后物塊下滑的距離L時(shí)的動(dòng)能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，左側(cè)為一個(gè)固定在水平桌面上的半徑為R的半球形碗，碗口直徑AB水平，O為球心，碗的內(nèi)表面及碗口光滑。右側(cè)是一個(gè)足夠長的固定光滑斜面。一根不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩跨過碗口及豎直固定的輕質(zhì)光滑定滑輪，細(xì)繩兩端分別系有可視為質(zhì)點(diǎn)的小球m1和物塊m2，且m1＞m2。開始時(shí)m1恰在A點(diǎn)，m2在斜面上且距離斜面頂端足夠遠(yuǎn)，此時(shí)連接m1、m2的細(xì)繩與斜面平行且恰好伸直，C點(diǎn)是圓心O的正下方。當(dāng)m1由靜止釋放開始運(yùn)動(dòng)，則下列說法中正確的是（ ）

A. m2沿斜面上滑過程中，地面對斜面的支持力始終保持恒定

B. 當(dāng)m1運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，m1的速率是m2速率的倍

C. m1可能沿碗面上升到B點(diǎn)

D. 在m1從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，m1與m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與一彈性橡皮繩相連，橡皮繩的另一端固定在地面上的A點(diǎn)，橡皮繩豎直時(shí)處于原長h。讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時(shí)速度為零。則在圓環(huán)下滑過程中 （整個(gè)過程中橡皮繩始終處于彈性限度內(nèi)）（ ）

A．橡皮繩的彈性勢能一直增大

B．圓環(huán)的機(jī)械能先不變后減小

C．橡皮繩的彈性勢能增加了mgh

D．橡皮繩再次到達(dá)原長時(shí)圓環(huán)動(dòng)能最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，空間某區(qū)域中有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平，且垂直于紙面向里，磁場上邊界b 和下邊界d水平。在豎直面內(nèi)有一矩形金屬統(tǒng)一加線圈，線圈上下邊的距離很短，下邊水平。線圈從水平面a開始下落。已知磁場上下邊界之間的距離大于水平面a、b之間的距離。若線圈下邊剛通過水平面b、c（位于磁場中）和d時(shí)，線圈所受到的磁場力的大小分別為、和，則

A. >> B. <<

C. >> D. <<

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在冰壺比賽中，球員手持毛刷擦刷冰面，可以改變冰壺滑行時(shí)受到的阻力．如圖（a）所示，藍(lán)壺靜止在圓形區(qū)域內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員用等質(zhì)量的紅壺撞擊藍(lán)壺，兩壺發(fā)生正碰若碰撞前后兩壺的v－t圖像如圖（b）所示．關(guān)于冰壺的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是

A. 兩壺發(fā)生了彈性碰撞

B. 藍(lán)壺運(yùn)動(dòng)了4s停下

C. 撞后兩壺相距的最遠(yuǎn)距離為1．275m

D. 碰撞后藍(lán)壺的加速度大小為0．3m/s2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，足夠長、電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，豎直放置，其寬度，一勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端與之間連接阻值為的電阻，質(zhì)量為、電阻為的金屬棒緊貼在導(dǎo)軌上。現(xiàn)使金屬棒由靜止開始下滑，下滑過程中始終保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好，其下滑距離與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示，圖象中的段為曲線，段為直線，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，（忽略棒運(yùn)動(dòng)過程中對原磁場的影響），求：

（1）判斷金屬棒兩端、的電勢高低；

（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�

（3）在金屬棒從開始運(yùn)動(dòng)的內(nèi)，電阻上產(chǎn)生的熱量。

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