【題目】如圖所示，水平面內(nèi)固定的三條光滑平行金屬導(dǎo)軌a、b、c，相距均為d=2m，導(dǎo)軌ac間橫跨一質(zhì)量為m=1kg的金屬棒MN，棒與導(dǎo)軌始終良好接觸．棒的總電阻r=2Ω，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)．在導(dǎo)軌bc間接一電阻為R=2Ω的燈泡，導(dǎo)軌ac間接一理想電壓表．整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下．現(xiàn)對(duì)棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，已知施加的水平外力功率恒定，經(jīng)過(guò)t=2s時(shí)間棒的速度達(dá)到=3m/s且以后穩(wěn)定．試求：

（1）金屬棒速度穩(wěn)定時(shí)施加的水平恒力F為多大?

（2）水平外力F的功率為多少?

（3）在此t=2s時(shí)間內(nèi)金屬棒產(chǎn)生的熱量是多少?

【答案】（1）16N（2）48W（3）30．5J

【解析】

試題分析：（1）金屬棒速度達(dá)到穩(wěn)定，有：

而，

聯(lián)立得：F=16N

（2）=48W

（3）設(shè)小燈泡和金屬棒產(chǎn)生的熱量分別為、，根據(jù)焦耳定律得知：

由功能關(guān)系得：Pt=++

代入數(shù)據(jù)得：=30．5J

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m的滑塊，沿固定的絕緣斜面勻速下滑�，F(xiàn)加上一豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，且qE＜mg。物體沿斜面下滑的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是

A. 滑塊將沿斜面減速下滑

B. 滑塊仍沿斜面勻速下滑

C. 加電場(chǎng)前，系統(tǒng)機(jī)械能守恒

D. 加電場(chǎng)后，重力勢(shì)能的減少量大于電勢(shì)能的增加量

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為一滑草場(chǎng)。某條滑道由上下兩段高均為h，與水平面傾角分別為45°和37°的滑道組成，滑草車(chē)與草地之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。質(zhì)量為m的載人滑草車(chē)從坡頂由靜止開(kāi)始自由下滑，經(jīng)過(guò)上、下兩段滑道后，最后恰好靜止于滑道的底端（不計(jì)滑草車(chē)在兩段滑道交接處的能量損失，，）。則

A. 動(dòng)摩擦因數(shù)

B. 載人滑草車(chē)最大速度為

C. 載人滑草車(chē)克服摩擦力做功為mgh

D. 載人滑草車(chē)在下段滑道上的加速度大小為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小明設(shè)計(jì)的電磁健身器的簡(jiǎn)化裝置如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)=0．50 m，傾角θ=53°，導(dǎo)軌上端串接一個(gè)R=0．05 Ω的電阻。在導(dǎo)軌間長(zhǎng)d=0．56 m的區(qū)域內(nèi)，存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2．0 T。質(zhì)量m=4．0 kg的金屬棒CD水平置于導(dǎo)軌上，用絕緣繩索通過(guò)定滑輪與拉桿GH相連。CD棒的初始位置與磁場(chǎng)區(qū)域的下邊界相距s=0．24 m。一位健身者用恒力F=80 N拉動(dòng)GH桿，CD棒由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，上升過(guò)程中CD棒始終保持與導(dǎo)軌垂直。當(dāng)CD棒到達(dá)磁場(chǎng)上邊界時(shí)健身者松手，觸發(fā)恢復(fù)裝置使CD棒回到初始位置（重力加速度g=10 m/s2，sin 53°=0．8，不計(jì)其他電阻、摩擦力以及拉桿和繩索的質(zhì)量）。求

（1）CD棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度v的大小；

（2）CD棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的安培力FA的大小；

（3）在拉升CD棒的過(guò)程中，健身者所做的功W和電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線MN上方存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN下方存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為。足夠長(zhǎng)的不等間距金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。兩個(gè)金屬棒通過(guò)棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上，其中光滑金屬棒AB質(zhì)量為m，長(zhǎng)為L(zhǎng)，電阻為R；金屬棒CD質(zhì)量為2m、長(zhǎng)為2L、電阻為2R，與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。若AB棒在外力F的作用下向上做勻速運(yùn)動(dòng)，CD棒向下做勻速運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是

A、AB棒中電流方向從A到B

B、AB棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度

C、AB桿所受拉力

D、時(shí)間t內(nèi)CD棒上的焦耳熱為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在測(cè)定一節(jié)干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的分組實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)1組的同學(xué)利用圖甲所示電路，選用下列器材進(jìn)行了規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作。

A．干電池（內(nèi)電阻小于1．0Ω）

B．電流表（量程0～0．6A，內(nèi)阻RA=1Ω）

C．電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約為20KΩ）

D．滑動(dòng)變阻器（0～20Ω，允許最大電流2A）

E．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干

把得到的數(shù)據(jù)記錄后用“”在圖乙所示的“U—I”圖象中進(jìn)行描點(diǎn)。在小組互評(píng)環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)2組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)器材沒(méi)有變化的情況下對(duì)1組的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了改進(jìn)后再次進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用“”也描在圖乙所示的“U—I”圖象中。請(qǐng)完成以下對(duì)1組實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)及改進(jìn)。

（1）從實(shí)驗(yàn)原理上來(lái)看，用圖甲電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，誤差主要來(lái)自：_____________。

（2）從所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看，不足之處是：_____ ____

（3）將給出的改進(jìn)方案電路圖畫(huà)在方框中___ ___

（4）根據(jù)改進(jìn)后所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖線，由圖線得到：電動(dòng)勢(shì)E=____ ____；內(nèi)阻r=_______。（保留3位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】成都“歡樂(lè)谷”大型的游樂(lè)性主題公園，園內(nèi)有一種大型游戲機(jī)叫“跳樓機(jī)”．讓人體驗(yàn)短暫的“完全失重”，非常刺激．參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上，由電動(dòng)機(jī)將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面50m高處，然后由靜止釋放．為研究方便，認(rèn)為人與座椅沿軌道做自由落體運(yùn)動(dòng)2s后，開(kāi)始受到恒定阻力而立即做勻減速運(yùn)動(dòng)，且下落到離地面5m高處時(shí)速度剛好減小到零．然后再讓座椅以相當(dāng)緩慢的速度穩(wěn)穩(wěn)下落，將游客送回地面．（取g=10m/s2）

求：（1）座椅在自由下落結(jié)束時(shí)刻的速度是多大？

（2）在勻減速階段，座椅對(duì)游客的作用力大小是游客體重的多少倍？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在平行板電容器正中有一個(gè)帶電微粒。K閉合時(shí)，該微粒恰好能保持靜止。在充電后將K斷開(kāi)的情況下，能使帶電微粒向上運(yùn)動(dòng)打到上極板的做法是（ ）

A．上移上極板M B．上移下極板N

C．左移上極板M D．把下極板N接地

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一光滑的平行金屬導(dǎo)軌ABCD豎直放置，AB、CD相距L，在A、C之間接一個(gè)阻值為R的電阻；在兩導(dǎo)軌間的abcd矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向外、高度為5h的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m電阻為r長(zhǎng)度也為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒放在磁場(chǎng)下邊界ab上（與ab邊重合）�，F(xiàn)用一個(gè)豎直向上的力F拉導(dǎo)體棒．使它由靜止開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒剛要離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終垂直且保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．F隨導(dǎo)體棒與初始位置的距離x變化的情況如圖乙所示，下列判斷正確的是

A．導(dǎo)體棒離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度大小為

B．離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)導(dǎo)體棒兩端電壓為

C．導(dǎo)體棒經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量為

D．導(dǎo)體棒經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，電阻R產(chǎn)生焦耳熱為

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案