【題目】如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在傾角θ=37°的絕緣斜面上,頂部接有一阻值R=3Ω的定值電阻,下端開口,軌道間距L=1 m。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直斜面向上。質(zhì)量m=1kg的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上,ab在導(dǎo)軌之間的電阻r=1Ω,電路中其余電阻不計(jì)。金屬棒ab由靜止釋放后沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)時(shí)始終垂直于導(dǎo)軌,且與導(dǎo)軌接觸良好。不計(jì)空氣阻力影響。已知金屬棒ab與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2。

(1)求金屬棒ab沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)的最大速度vm;

(2)求金屬棒ab沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電阻R上的最大電功率PR;

(3)若從金屬棒ab開始運(yùn)動(dòng)至達(dá)到最大速度過(guò)程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱總共為1.5J,求流過(guò)電阻R的總電荷量q。

【答案】(1);(2);(3)1C。

【解析】

試題(1)金屬棒由靜止釋放后,沿斜面做變加速運(yùn)動(dòng),加速度不斷減小,當(dāng)加速度為零時(shí)有最大速度vm。

由牛頓第二定律

解得

(2) 金屬棒以最大速度vm勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),電阻R上的電功率最大,此時(shí)

③④⑤解得:

(3)設(shè)金屬棒從開始運(yùn)動(dòng)至達(dá)到最大速度過(guò)程中,沿導(dǎo)軌下滑距離為x

由能量守恒定律:

根據(jù)焦耳定律

解得 根據(jù)

解得

說(shuō)明:其他方法正確同樣給分

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】一條東西方向的平直公路邊上有兩塊路牌A、B,A在西,B在東,一輛勻速行駛的汽車自東向西經(jīng)過(guò)路牌B時(shí),一只小鳥恰自A路牌向B勻速飛去,小鳥飛到汽車正上方立即折返,以原速率飛回A,過(guò)一段時(shí)間后,汽車也行駛到A。以向東為正方向,它們的位移---時(shí)間圖象如圖所示,圖中t2=2t1,由圖可知( )

A. 小鳥的速率是汽車速率的2

B. 第一次相遇時(shí)小鳥與汽車位移的大小之比是31

C. 小鳥飛行的總路程是汽車的1.5

D. 小鳥和汽車在0~t2時(shí)間內(nèi)位移相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B、C是三個(gè)完全相同的燈泡,L是一個(gè)自感系數(shù)較大的線圈(直流電阻可忽略不計(jì)),則(  )

A. S閉合時(shí),A燈立即亮,然后逐漸熄滅

B. S閉合時(shí),B燈立即亮,然后逐漸熄滅

C. 電路接通穩(wěn)定后,三個(gè)燈亮度相同

D. 電路接通穩(wěn)定后,S斷開時(shí),C燈逐漸熄滅

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)在測(cè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的實(shí)驗(yàn)中,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(頻率為50 Hz,即每0.02 s打一個(gè)點(diǎn))記錄了被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況,在紙帶上確定出A、B、C、D、E、FG7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn).其相鄰點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出.其中x1=7.05 cm、x2=7.67 cm、x3=8.29 cm、x4=8.91 cm、x5=9.53 cm、x6=10.15 cm,

1)關(guān)于接通電源和釋放紙帶的次序,下列說(shuō)法正確的是___________。

A.先接通電源,后釋放紙帶

B.先釋放紙帶,后接通電源

C.釋放紙帶同時(shí)接通電源

D.先接通電源或先釋放紙帶都可以

2)小車運(yùn)動(dòng)的加速度為________m/s2,在F時(shí)刻的瞬時(shí)速度為________m/s。(保留2位有效數(shù)字)

3)如果在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí),實(shí)驗(yàn)者如不知道工作電壓的頻率變?yōu)榇笥?/span>50 Hz,這樣計(jì)算出的加速度值與真實(shí)值相比是____________(填偏大、偏小不變)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)為了驗(yàn)證斷電自感現(xiàn)象,自己找來(lái)帶鐵芯的線圈L、小燈泡A、開關(guān)S和電池組E , 用導(dǎo)線將它們連接成如圖所示的電路.檢查電路后,閉合開關(guān)S , 小燈泡發(fā)光;再斷開開關(guān)S , 小燈泡僅有不顯著的延時(shí)熄滅現(xiàn)象.雖然多次重復(fù),仍未見老師演示時(shí)出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象,他冥思苦想找不出原因.你認(rèn)為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是( )

A. 電源的內(nèi)阻較大

B. 小燈泡電阻偏大

C. 線圈電阻偏大

D. 線圈的自感系數(shù)較大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】橡皮筋也像彈簧一樣,在彈性限度內(nèi)伸長(zhǎng)量x與彈力F成正比,即F=kx,k的值與橡皮筋的原長(zhǎng)L、橫截面積S有關(guān),理論與實(shí)驗(yàn)都證明 ,其中Y是由材料決定的常數(shù),材料力學(xué)中稱之為楊氏模量

(1)在國(guó)際單位中,楊氏模量Y的單位應(yīng)為_____

A、N B、m C、N/m D、N/m2

(2)某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得該橡皮筋的一些數(shù)據(jù),做出了外力F與伸長(zhǎng)量x之間的關(guān)系圖像如圖所示,由圖像可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k=______________ N/m

(3)如圖所示圖線后面部分明顯偏離直線,造成這種現(xiàn)象的原因是什么_______

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】甲、乙兩物體從同一點(diǎn)出發(fā)且在同一條直線上運(yùn)動(dòng),它們的位移時(shí)間圖象如圖所示,由圖象可以得出在內(nèi)  

A. 甲的平均速度等于乙的平均速度

B. 4s時(shí)甲、乙兩物體間的距離最大

C. 甲、乙兩物體始終同向運(yùn)動(dòng)

D. 甲、乙兩物體間的最大距離為6m

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】設(shè)物體運(yùn)動(dòng)的加速度為a、速度為v、位移為s.現(xiàn)有四個(gè)不同物體的運(yùn)動(dòng)圖象如圖所示,假設(shè)物體在t0時(shí)的速度均為零,則其中表示物體做單向直線運(yùn)動(dòng)的圖象是( )

A.B.

C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】國(guó)家電網(wǎng)公司推進(jìn)智能電網(wǎng)推廣項(xiàng)目建設(shè),擬新建智能變電站。變電站起變換電壓作用的設(shè)備是變壓器,如圖所示,理想變壓器原線圈輸入電壓,電壓表、電流表都為理想電表。則下列判斷正確的是(

A. 輸入電壓有效值為200 V,電流頻率為50 Hz

B. S打到a,當(dāng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)時(shí),兩電壓表示數(shù)都增大

C. S打到a,當(dāng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)時(shí),兩電流表的示數(shù)都減小

D. 若變阻器的滑片不動(dòng),S打到b,電壓表和電流表的示數(shù)都減小

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