【題目】如圖所示，兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為30°的斜面上，導(dǎo)軌寬度為L，導(dǎo)軌下端接有電阻R，兩導(dǎo)軌間存在一方向垂直于斜面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。輕繩一端平行于斜面系在質(zhì)量為m的金屬棒上，另一端通過(guò)定滑輪豎直懸吊質(zhì)量為m0的小木塊。第一次將金屬棒從PQ位置由靜止釋放，發(fā)現(xiàn)金屬棒沿導(dǎo)軌下滑。第二次去掉輕繩，讓金屬棒從PQ位置由靜止釋放。已知兩次下滑過(guò)程中金屬棒始終與導(dǎo)軌接觸良好，且在金屬棒下滑至底端MN前，都已經(jīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)。導(dǎo)軌和金屬棒的電阻都忽略不計(jì)，已知＝5， (h為PQ位置與MN位置的高度差)，其他物理量未知。求：

(1)第一次與第二次運(yùn)動(dòng)到MN時(shí)的速度大小之比；

(2)金屬棒兩次運(yùn)動(dòng)到MN過(guò)程中，電阻R產(chǎn)生的熱量之比。

【答案】（1）3:5（2）78:125

【解析】（1）第一次釋放金屬棒后達(dá)到了平衡狀態(tài)時(shí)，設(shè)金屬棒速度為v1，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有：E1=BLv1
根據(jù)閉合電路歐姆定律有：
金屬棒受到的安培力為：F安=BI1L
金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有：mgsin30°=F安+m0g
解得：v1=
第二次釋放金屬棒后達(dá)到了平衡狀態(tài)后，設(shè)金屬棒速度為v2，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有：
E2=BLv2
根據(jù)閉合電路歐姆定律有：
金屬棒受到的安培力為：F安=BI2L
金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有：mgsin30°=F安
解得：v2=
所以有：
（2）第一次下滑至MN位置的過(guò)程中根據(jù)動(dòng)能定理是：

mgh-m0g-W1=（m+m0）v12
第二次下湍至MN位置的過(guò)程中根據(jù)動(dòng)能定理得：mgh-W2=mv22
兩次運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量之比為：

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】“天宮一號(hào)“是我國(guó)自主研發(fā)的目標(biāo)飛行器，是中國(guó)空間實(shí)驗(yàn)室的雛形.2013年6月，“神舟十號(hào)”與“太空一號(hào)”成功對(duì)接，6月20日3位航天員為全國(guó)中學(xué)生上了一節(jié)生動(dòng)的物理課．現(xiàn)已知“太空一號(hào)”飛行器距離地球表面高度為h，地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，假設(shè)“天宮一號(hào)”環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力常量為G．求：

（1）地球的質(zhì)量M；

（2）地球的第一宇宙速度v；

（3）“天宮一號(hào)”的運(yùn)行周期T．

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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. 某元素的半衰期是3天,12g該元素經(jīng)過(guò)6天后還有4g未衰變

B. 氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大軌道時(shí),原子的總能量增大,電子的動(dòng)能增大

C. 紫外線照射到金屬鋅板表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng),若增加紫外線的照射強(qiáng)度,則從鋅板表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能也隨之增大

D. 質(zhì)子中子、粒子的質(zhì)量分別是m1、m2、m3,2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)粒子,釋放的能量是(2m1+2m2-m3)c2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,有一透明玻璃磚的截面,其上面的部分是半徑為R的半圓,下面是邊長(zhǎng)為2R的正方形,在玻璃磚的兩側(cè)面距離R處,分別放置和側(cè)面平行的足夠大的光屏,已知玻璃磚的折射率n=,一束光線按圖示方向從左側(cè)光屏的P點(diǎn)射出,過(guò)M點(diǎn)射入玻璃磚,恰好經(jīng)過(guò)半圓部分的圓心O,且∠MOA=45°,光在真空中的傳插速度為c.求

①光在玻璃磚中發(fā)生全反射的臨界角

②光從P點(diǎn)發(fā)出到第一次傳播到光屏上所用的時(shí)間

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一圓形線圈與一電阻相連，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直。已知線圈的匝數(shù)N＝100，面積為2 m2，內(nèi)阻r＝8Ω。電阻R1=12Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，取垂直紙面向里為磁場(chǎng)的正方向。求：

(1)3s時(shí)a、b兩點(diǎn)間的電壓U；

(2)在1～5 s內(nèi)通過(guò)電阻R1的電荷量q；

(3)在0～5 s內(nèi)整個(gè)電路產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B是完全相同的兩個(gè)小燈泡，L為自感系數(shù)很大、電阻可以忽略的帶鐵芯的線圈(　　)

A. 電鍵S閉合瞬間，A、B同時(shí)發(fā)光，隨后A燈變暗，B燈變亮,最后B比A更亮

B. 電鍵S閉合瞬間，B燈亮，A燈不亮

C. 斷開電鍵S的瞬間，A、B燈同時(shí)熄滅

D. 斷開電鍵S的瞬間，B燈立即熄滅，A燈突然閃亮一下再熄滅

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，等腰直角三角形OPQ區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Ｂ，磁場(chǎng)區(qū)域的OP邊在x軸上且長(zhǎng)為L(zhǎng)．紙面內(nèi)一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的單匝閉合正方形導(dǎo)線框（線框電阻為Ｒ）的一條邊在x軸上，且線框在外力作用下沿x軸正方向以恒定的速度v穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，在t=0時(shí)該線框恰好位于圖中所示的位置�，F(xiàn)規(guī)定順時(shí)針?lè)较驗(yàn)閷?dǎo)線框中感應(yīng)電流的正方向，則下列說(shuō)法正確的有：

A．在０～時(shí)間內(nèi)線框中有正向電流，在～時(shí)間內(nèi)線框中有負(fù)向電流

B．在～時(shí)間內(nèi)流經(jīng)線框某處橫截面的電量為

C．在～時(shí)間內(nèi)線框中最大電流為

D．０～時(shí)間內(nèi)線框中電流的平均值不等于有效值

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R的圓形邊界內(nèi)充滿垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，三個(gè)粒子以相同的速度從O點(diǎn)沿on方向射入，粒子1從p點(diǎn)射出，粒子2從n點(diǎn)射出，粒子3從mn邊界射出，出射方向偏轉(zhuǎn)了60°，不考慮粒子的重力和粒子間的相互作用。根據(jù)以上信息，可以確定

A. 粒子1帶負(fù)電，粒子2不帶電，粒子3帶正電

B. 粒子1和粒子3的周期之比為

C. 粒子1和粒子3在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為

D. 粒子1和粒子3的比荷之比為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，A是靜止在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體，B，C是同在赤道平面內(nèi)的兩顆人造衛(wèi)星，B位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道上，C是地球同步軌道衛(wèi)星。則下列關(guān)系正確的是

A. 衛(wèi)星B的線速度小于衛(wèi)星C的線速度

B. 物體A隨地球自轉(zhuǎn)的周期大于衛(wèi)星B的周期

C. 物體A隨地球自轉(zhuǎn)的角速度大于衛(wèi)星B的角速度

D. 物體A隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度小于衛(wèi)星C的向心加速度

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