【題目】如圖所示,在與水平方向成θ=30°角的平面內(nèi)放置兩條平行、光滑且足夠長的金屬軌道,其電阻可忽略不計。空間存在著勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=0.4T,方向垂直軌道平面向上,軌道底端連有電阻R=0.2Ω。導體棒ab、cd垂直于軌道放置,且與金屬軌道接觸良好,每根導體棒的質(zhì)量均為m=0.1kg,導體棒ab電阻r=0.1Ω,導體棒cd阻值與R相同。金屬軌道寬度l=0.5m。現(xiàn)先設(shè)法固定導體棒cd,對導體棒ab施加平行于軌道向上的恒定拉力,使之由靜止開始沿軌道向上運動。導體棒ab沿軌道運動距離為S=3.25m時速度恰好達到最大,此時松開導體棒cd發(fā)現(xiàn)它恰能靜止在軌道上。取g=10m/s2, 求:

(1)導體棒ab的最大速度

(2)導體棒ab達到最大速度時,cd棒消耗的電功率

(3)導體棒ab從開始到運動距離為S的過程中電阻R上產(chǎn)生的總熱量

【答案】(1) v=5m/s (2) P=1.25W (3)QR=0.5J

【解析】1)設(shè)導體棒ab中的電流為I,導體棒cd恰能靜止在軌道上,有:

由電路電阻關(guān)系可知,導體棒ab達最大速度時,有:

所以v=5m/s

(2)

(3)由功能關(guān)系,知整個過程中有: ,

其中

可知Q=2J,由能量分配關(guān)系可知QR=Q=0.5J

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量M=4 kg的滑板B靜止放在光滑水平面上,滑板右端固定一根輕質(zhì)彈簧,彈簧的自由端C到滑板左端的距離L=0.5 m,可視為質(zhì)點的小木塊A質(zhì)量m=1 kg,原來靜止于滑板的左端,滑板與木塊A之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。當滑板B受水平向左恒力F=14 N作用時間t后撤去F,這時木塊A恰好到達彈簧自由端C處,此后運動過程中彈簧的最大壓縮量為s=5 cm。g取10 m/s2。求:

(1)水平恒力F的作用時間t;

(2)木塊A壓縮彈簧過程中彈簧的最大彈性勢能;

(3)當小木塊A脫離彈簧且系統(tǒng)達到穩(wěn)定后,整個運動過程中系統(tǒng)所產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某多用電表的歐姆擋中間刻度值是“15”,一位同學在用它來測量電阻時,先將選擇開關(guān)旋至“×10”擋處,然后進行調(diào)零,再將兩支表筆分別與電阻的兩個引線接觸,結(jié)果指針指在刻度值為“100”“200”之間,為了使測量更準確,他應(yīng)該將選擇開關(guān)旋至________擋處.換擋后必須____________才能進行測量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一根長0.1m的細線,一端系著一個質(zhì)量為0.18kg的小球,拉住線的另一端,使小球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動,使小球的轉(zhuǎn)速很緩慢地增加,當小球的角速度增加到開始時角速度的3倍時,細線斷開,線斷開前的瞬間線受到的拉力比開始時大40 N,求:

(1)線斷開前的瞬間,線受到的拉力大;

(2)線斷開的瞬間,小球運動的線速度;

(3)如果小球離開桌面時,速度方向與桌邊緣的夾角為60°,桌面高出地面0.8 m,求小球飛出后的落地點距桌邊緣的水平距離

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電阻為R的金屬棒從圖示位置ab分別以v1、v2的速度沿光滑導軌(電阻不計)勻速滑到ab,位置,v1v2=13,則在這兩次過程中( )

A. 回路電流I1I2=13

B. 產(chǎn)生的熱量Q1Q2=13

C. 通過任一截面的電量q1q2=13

D. 外力的功率P1P2=19

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某導體的電阻為R=1 Ω.試求當有I=1 A的電流流過時,該導體1 min內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q和此時的熱功率P.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖,圖乙為質(zhì)點P以此時刻為計時起點的振動圖象。從該時刻起( )

A. 經(jīng)過035s時,質(zhì)點Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點P距平衡位置的距離

B. 經(jīng)過025s時,質(zhì)點Q的加速度大于質(zhì)點P的加速度

C. 經(jīng)過015s,波沿x軸的正方向傳播了3m

D. 經(jīng)過01s時,質(zhì)點Q的運動方向沿y軸正方向

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,小車的上面是中突的兩個對稱的曲面組成,整個小車的質(zhì)量為m,原來靜止在光滑的水平面上.今有一個可以看作質(zhì)點的小球,質(zhì)量也為m,以水平速度v從左端滑上小車,恰好到達小車的最高點后,又從另一個曲面滑下.關(guān)于這個過程,下列說法正確的是( 。

A. 小球滑離小車時,小車又回到了原來的位置

B. 小球在滑上曲面的過程中,對小車壓力的沖量大小是mv/2

C. 小球和小車作用前后,小車和小球的速度可能沒有變化

D. 車上曲面的豎直高度不會大于v2/4g

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在坐標系xOy中,第一象限內(nèi)充滿著兩個勻強磁場a和b,OP為分界線,在磁場a中,磁感應(yīng)強度為2B,方向垂直于紙面向里,在磁場b中,磁感應(yīng)強度為B,方向垂直于紙面向外,P點坐標為(4l,3l).一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從P點沿y軸負方向射入磁場b,經(jīng)過一段時間后,粒子恰能經(jīng)過原點O,不計粒子重力.求:

(1)粒子從P點運動到O點的最短時間是多少?

(2)粒子運動的速度可能是多少?

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