【題目】如圖，兩根足夠長的固定的平行光滑金屬導(dǎo)軌位于傾角θ=30°的固定斜面 上，導(dǎo)軌上、下端分別接有阻值 R1=15Ω和 R2=15Ω的電阻，導(dǎo)軌自身電阻忽略不計(jì)， 導(dǎo)軌寬度 L=2m，在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=0.5T．質(zhì)量為 m=0.1kg，電阻 r=0.5Ω的金屬棒 ab在較高處由靜止釋放，金屬 棒 ab在下滑過程中始終與導(dǎo)軌垂直且與導(dǎo)軌接觸良好．當(dāng)金屬棒 ab下滑高度 h =4m 時(shí)，速度恰好達(dá)到最大值。（g =10m/s2）求：

（1）金屬棒 ab達(dá)到的最大速度 vm ；

（2）該過程通過金屬棒的電量 q；

（3）金屬棒 ab在以上運(yùn)動過程中導(dǎo)軌下端電阻 R1 中 產(chǎn)生的熱量。

【答案】(1) ；(2) ；(3)

【解析】

解：(1)切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：

根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)知，外電路總電阻：

根據(jù)閉合電路歐姆定律得：

安培力：

當(dāng)加速度為零時(shí)，速度達(dá)最大，有：

解得速度最大值：

(2)根據(jù)電磁感應(yīng)定律有：

根據(jù)閉合電路歐姆定律有：

通過金屬棒的電量：

(3)金屬棒下滑過程中根據(jù)能量守恒定律可得：

代入數(shù)據(jù)解得：

電阻中產(chǎn)生的熱量：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩個(gè)小球A、B在光滑水平面上相向運(yùn)動，已知它們的質(zhì)量分別是m1=4 kg，m2=2 kg，A的速度v1=3 m/s（設(shè)為正），B的速度v2=–3 m/s，則它們發(fā)生正碰后，其速度可能分別是（ ）

A. v1′＝v2′＝1.5m/s

B. v1′＝+4 m/s，v2′＝-5m/s

C. v1′＝2m/s，v2′＝-1m/s

D. v1′＝-1m/s，v2′＝5m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“用圓錐擺驗(yàn)證向心力的表達(dá)式”實(shí)驗(yàn)中，如圖甲所示，懸點(diǎn)剛好與一個(gè)豎直的刻度尺零刻度線對齊．將畫著幾個(gè)同心圓的白紙置于水平桌面上，使鋼球靜止時(shí)剛好位于圓心．用手帶動鋼球，設(shè)法使它剛好沿紙上某個(gè)半徑為r的圓周運(yùn)動，鋼球的質(zhì)量為m，重力加速度為g．

①用秒表記錄運(yùn)動n圈的總時(shí)間為t，那么小球做圓周運(yùn)動中需要的向心力表達(dá)式為=______．

②通過刻度尺測得小球軌道平面距懸點(diǎn)的高度為h，那么小球做圓周運(yùn)動中外力提供的向心力表達(dá)式為F=______；

③改變小球做圓周運(yùn)動的半徑，多次實(shí)驗(yàn)，得到如圖乙所示的關(guān)系圖象，可以達(dá)到粗略驗(yàn)證向心力表達(dá)式的目的，該圖線的斜率表達(dá)式為______．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一帶負(fù)電的粒子只在電場力作用下沿x軸正向運(yùn)動，其電勢能E隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中0～x2段是對稱的曲線，x2～x3段是直線，則下列說法正確的是（　�。�

A. x1處電場強(qiáng)度為零

B. x1、x2、x3處電勢φ1、φ2、φ3的關(guān)系為φ1＞φ2＞φ3

C. 粒子在0～x2段做勻變速運(yùn)動，x2～x3段做勻速直線運(yùn)動

D. x2～x3段是勻強(qiáng)電場

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞 OOˊ軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生交變電流．以 下說法正確的是( )

A. 線圈每轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)電流的方向改變一次

B. 線圈平面每經(jīng)過中性面一次，感應(yīng)電流方向就改變一次

C. 當(dāng)線圈平面與磁感線垂直時(shí)，穿過線圈的磁通量最大

D. 當(dāng)線圈平面與磁感線平行時(shí)，穿過線圈的磁通量最大

E. 當(dāng)線圈平面與磁感線平行時(shí)，線圈中感應(yīng)電動勢最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為2t的汽車在平直公路上從靜止開始先做勻加速運(yùn)動，5s末達(dá)額定功率后保持功率不變，其v~t如圖所示。求：

(1)汽車的額定功率和汽車受到的阻力；

(2)速度為10m/s時(shí)的加速度；

(3)變加速運(yùn)動的總路程。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，把一個(gè)架在絕緣支架上的枕形導(dǎo)體放在正電荷形成的電場中．導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，下列說法正確的是（　�。�

A. A、B兩點(diǎn)電勢不相等

B. A、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度不相等

C. 感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場電場強(qiáng)度EA＞EB

D. 當(dāng)電鍵S閉合時(shí)，電子從導(dǎo)體沿導(dǎo)線向大地移動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，同一平面內(nèi)有兩根平行的無限長直導(dǎo)線1和2，通有大小相等、方向相反的電流，a、b兩點(diǎn)與兩導(dǎo)線共面，a點(diǎn)在兩導(dǎo)線的中間且與兩導(dǎo)線的距離均為r，b點(diǎn)在導(dǎo)線2右側(cè)，與導(dǎo)線2的距離也為r�，F(xiàn)測得a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，已知距一無限長直導(dǎo)線d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，其中為常量，I為無限長直導(dǎo)線的電流大小，下列說法正確的是（ ）

A. b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

B. 若去掉導(dǎo)線2，b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

C. 若將導(dǎo)線1中電流大小變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍，b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0

D. 若去掉導(dǎo)線2，再將導(dǎo)線1中電流大小變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍，a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小仍為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個(gè)光電傳感器A、B，滑塊P上固定一遮光條，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會輸出高電壓，兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計(jì)算機(jī)相連．滑塊在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動，遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時(shí)，通過計(jì)算機(jī)可以得到如圖乙所示的電壓U隨時(shí)間t變化的圖象．

（1）實(shí)驗(yàn)前，接通氣源，將滑塊（不掛鉤碼）置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊，當(dāng)圖乙中的△t1 _______△t2（選填“＞”、“=”或“＜”）時(shí)，說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平．

（2）用螺旋測微器測遮光條寬度d，測量結(jié)果如圖丙所示，則d=____mm．

（3）滑塊P用細(xì)線跨過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連，將滑塊P由圖14甲所示位置釋放，通過計(jì)算機(jī)得到的圖象如圖14乙所示，若△t1、△t2和d已知，要驗(yàn)證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，還應(yīng)測出__和__（寫出物理量的名稱及符號）．

（4）若上述物理量間滿足關(guān)系式_____，則表明在上述過程中，滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．

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