【題目】如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)固定平行金屬導(dǎo)軌位于傾角θ=30°的斜面上,導(dǎo)軌上、下端各接有阻值R=10 Ω的電阻,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì),導(dǎo)軌寬度L=2 m,在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T,質(zhì)量m=0.1 kg、連入電路的電阻r=5 Ω的金屬棒ab在較高處由靜止釋放,當(dāng)金屬棒ab下滑高度h=3 m時(shí),速度恰好達(dá)到最大值v=2 m/s.金屬棒ab在下滑過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且與導(dǎo)軌良好接觸.g取10 m/s2.求:

(1)金屬棒ab由靜止至下滑高度為3 m的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能的減少量.

(2)金屬棒ab由靜止至下滑高度為3 m的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)軌下端電阻R中產(chǎn)生的熱量.

【答案】(1)2.8 J(2)0.25 J(3)

【解析】試題分析:(1)根據(jù)金屬棒動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量求出金屬棒ab的機(jī)械能減小量.(2)根據(jù)切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式和歐姆定律和安培力公式求出勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的安培力,結(jié)合平衡求出摩擦力的大小,從而得出金屬棒在下滑h=3m過(guò)程中克服摩擦力做功,結(jié)合能量守恒得出整個(gè)回路產(chǎn)生的熱量,從而得出電阻R上產(chǎn)生的熱量.

(1)桿ab機(jī)械能的減少量為:

(2)速度最大時(shí)ab桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為:

產(chǎn)生的電流我:

此時(shí)的安培力為:

由題意可知,導(dǎo)體棒受的摩擦力大小為:

由能量守恒得,損失的機(jī)械能等于物體克服摩擦力做功和產(chǎn)生的電熱之和電熱為

下端電阻R中產(chǎn)生的熱量我:

練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖所示,氣缸內(nèi)氣體柱的高L135 cm,g10 m/s2.求:

i)此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng);

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法正確的是(

A. 若斜面粗糙,木塊沿斜面向下滑時(shí),斜面、木塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能將增大;

B. 若斜面粗糙,木塊沿斜面向下滑時(shí),木塊的能量將增大;

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