【題目】如圖所示，足夠長(zhǎng)的兩光滑水平導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌間所接電阻的阻值為R.質(zhì)量為m的金屬棒ab阻值也為R、金屬棒在大小為F的水平恒力作用下沿導(dǎo)軌由靜止開始滑動(dòng)，其他電阻忽略不計(jì)．整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.

(1) 求金屬棒ab速度的最大值vm；

(2) 畫出電阻R兩端的電壓U與金屬棒速度v的關(guān)系圖象(要求寫出作圖依據(jù))；

(3) 經(jīng)過時(shí)間t，金屬棒運(yùn)動(dòng)距離為x，速度為v1，求該過程金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱Q.

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

（1）當(dāng)安培力與拉力達(dá)到平衡時(shí)受到最大，根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件結(jié)合安培力的計(jì)算公式求解；

（2）找到U-v函數(shù)關(guān)系，結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)畫圖；

（3）根據(jù)動(dòng)能定理求解該過程產(chǎn)生的總熱量，從而求解金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱.

（1）金屬棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：

由閉合電路歐姆定律：

金屬棒受到的安培力：

由牛頓第二定律：

以上各式聯(lián)列可得：

當(dāng)時(shí)，金屬棒速度的最大值

（2）電阻兩端的電壓

且

關(guān)系圖象如圖

（3）金屬棒速度達(dá)到的過程中：由動(dòng)能定理可得：

解得回路中產(chǎn)生的總熱量：

金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱：

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，在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)，兩個(gè)方向相反且都垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在以直徑A2A4為邊界的兩個(gè)半圓形區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中，A2A4與A1A3的夾角為60°．一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子以某一速度從Ⅰ區(qū)的邊緣點(diǎn)A1處沿與A1A3成30°角的方向射入磁場(chǎng)，隨后該粒子以垂直于A2A4的方向經(jīng)過圓心O進(jìn)入Ⅱ區(qū)，最后再從A4處射出磁場(chǎng)．已知該粒子從射入到射出磁場(chǎng)所用的時(shí)間為t，求Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小（忽略粒子重力）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示2019個(gè)質(zhì)量分別為m的小球通過輕質(zhì)彈簧相連（在彈性限度內(nèi)），在水平拉力F的作用下一起以加速度a向右勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)1和2之間的彈簧的彈力為F1-2，2和3間彈簧的彈力為F2-3，2018和2019間彈簧的彈力為F2018-2019，則下列結(jié)論正確的是（ ）

A. F1-2：F2-3： F2018-2019=1：2：3：2018

B. 從左到右每根彈簧的彈性勢(shì)能之比為：1：4：9：20182

C. 如果突然撤去拉力F，撤去的瞬間，每個(gè)球的加速度依然為a，但第2019個(gè)球除外

D. 如果1和2兩個(gè)球間的彈簧從第1個(gè)球處脫落，那么每個(gè)球的加速度依然為a，除第1個(gè)球外

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，要測(cè)量一個(gè)元件X的電阻，首先用多用電表的歐姆擋去測(cè)量，當(dāng)使用“×10”倍率擋時(shí)的情況如圖所示，那么測(cè)量該元件時(shí)的讀數(shù)為____Ω。

為了比較精確測(cè)量X元件的伏安特性曲線，現(xiàn)備有如下儀器：

A．電源(電壓6 V，內(nèi)阻1 Ω左右)

B．電壓表(量程0～5 V，內(nèi)阻1 kΩ左右)

C．電壓表(量程0～30 V，內(nèi)阻2 kΩ左右)

D．電流表G(量程0～0.5 mA，內(nèi)阻Rg＝600 Ω)

E．電流表A(量程0～3 A，內(nèi)阻1 Ω左右)

F．電阻箱R(0～9 999 Ω)

G．滑動(dòng)變阻器(0～30 Ω，最大電流2 A)

H．滑動(dòng)變阻器(0～10 Ω，最大電流0.5 A)

導(dǎo)線、開關(guān)若干

(1)除導(dǎo)線、開關(guān)若干外，請(qǐng)選擇需要的儀器設(shè)備____ (填寫儀器前面的符號(hào))；

(2)在列方框中畫出原理圖(如果用到電阻箱，請(qǐng)標(biāo)明它的阻值大小，元件X用“”)；

___________

(3)如果電流表的讀數(shù)為I，電壓表的讀數(shù)為U(如果用到電阻箱，它的值用R表示)，那么被測(cè)元件X的阻值的準(zhǔn)確值為__________(只寫表達(dá)式)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示電子射線管.陰極K發(fā)射電子，陽極P和陰極K間 加上電壓后電子被加速。A、B是偏向板，使飛進(jìn)的電子偏離.若已知P、K間所加電壓UPK＝2.5×103V，兩極板長(zhǎng)度L＝6.0×10-2m，板間距離d＝3.6×10-2m，所加電壓UAB＝1000V，R＝3×10-2m， 電子質(zhì)量me＝9.1×10-31kg，電子的電荷量e＝-1.6×10-19C。設(shè)從陰極出來的電子速度為0，不計(jì)重力。 試問：

【1】電子通過陽極P板的速度υ0是多少?

【2】電子通過偏轉(zhuǎn)電極時(shí)具有動(dòng)能Ek是多少?

【3】電子過偏轉(zhuǎn)電極后到達(dá)距離偏轉(zhuǎn)電極R＝3×10-2m熒光屏上 O′點(diǎn)，此點(diǎn)偏離入射方向的距離y是多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R的半圓形管道ACB固定在豎直平面內(nèi)，傾角為θ的斜面固定在水平面上，細(xì)線跨過小滑輪連接小球和物塊，細(xì)線與斜面平行，物塊質(zhì)量為m，小球質(zhì)量M＝3m，對(duì)物塊施加沿斜面向下的力F使其靜止在斜面底端，小球恰在A點(diǎn)．撤去力F后，小球由靜止下滑．重力加速度為g，sinθ＝≈0.64，不計(jì)一切摩擦．求：

(1)力F的大小；

(2)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí)，速度大小v以及管壁對(duì)它彈力的大小N；

(3)在小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過程中，細(xì)線對(duì)物塊做的功W.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列關(guān)于電容的說法正確的是(　　)

A. 電容是反映電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量

B. 電容器A的電容比B的大，說明A的帶電荷量比B多

C. 電容在數(shù)值上等于使兩極板間的電勢(shì)差為1V時(shí)電容器需要帶的電荷量

D. 由公式C＝Q/U知，若電容器兩極間電壓為10 V，極板帶電量為2×10－5C，則電容器電容大小為5×105F

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)想在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量電壓表V1的內(nèi)阻．

(1) 他先用多用電表的歐姆擋“×1k”測(cè)量，如圖甲所示，該讀數(shù)為________Ω；多用表的紅表筆與電壓表V的________(選填“正”或“負(fù)”)的接線柱相連．

(2) 為了更準(zhǔn)確地測(cè)量電壓表V1的內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材如下：

A. 待測(cè)電壓表V1(量程為0～3 V)；

B. 電壓表V2(量程為0～9 V，內(nèi)阻約為9 kΩ)；

C. 滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為20 Ω，額定電流為1 A)；

D. 定值電阻R3(阻值為6 kΩ)；

E. 電源(電動(dòng)勢(shì)為9 V，內(nèi)阻約為1 Ω)；

F. 開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干．

① 根據(jù)提供的器材，連接圖乙中的實(shí)物圖__________．

② 某次實(shí)驗(yàn)時(shí)電壓表V1和電壓表V2的讀數(shù)分別為U1和U2，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，多次測(cè)量，作出U2U1圖象如圖丙所示，已知圖象的斜率為k，則內(nèi)阻RV1的表達(dá)式為________(用R3和k表示)．

③ 考慮電壓表V2的內(nèi)電阻，則該方法對(duì)實(shí)驗(yàn)的測(cè)量結(jié)果________(選填“有”或“無”)影響．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示,一半徑R=1m、豎直圓弧形光滑軌道,與斜面相切于B處,圓弧軌道的最高點(diǎn)為M,斜面傾角θ=370,t=0時(shí)刻,有一質(zhì)量m=2Kg的物塊從A點(diǎn)開始沿斜面上滑,其在斜面上運(yùn)動(dòng)的速度變化規(guī)律如圖乙所示,若物塊恰能到達(dá)M點(diǎn),（取g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8）,求:

（1）物塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度VB

（2）物塊在斜面上向上滑動(dòng)的過程中克服摩擦力做的功.

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同步練習(xí)冊(cè)答案