【題目】如圖所示，兩足夠長(zhǎng)平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L，導(dǎo)軌平面與水平面夾角α=30°，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上，長(zhǎng)為L的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R．兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右端電路，燈泡的電阻RL=4R，定值電阻R1=2R，電阻箱電阻調(diào)到使R2=12R，重力加速度為g，現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，試求：

（1）金屬棒下滑的最大速度為多大？

（2）當(dāng)金屬棒下滑距離為S0時(shí)速度恰好達(dá)到最大，求金屬棒由靜止開(kāi)始下滑2S0的過(guò)程中，整個(gè)電路產(chǎn)生的焦耳熱Q？

【答案】（1） （2）

【解析】

16.解：（1）當(dāng)金屬棒勻速下滑時(shí)速度最大，設(shè)最大速度為vm，達(dá)到最大時(shí)則有

mgsinθ=F安（1分）F安＝ILB（1分）　　（1分）

其中R總＝6R （1分）所以mgsinθ=（1分）

解得最大速度（1分）

（2）R2上消耗的功率（1分）

其中（1分）又（1分）

解以上方程組可得（1分）

當(dāng)時(shí)，R2消耗的功率最大 （1分）最大功率

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】一個(gè)同學(xué)要研究輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧長(zhǎng)度改變量的關(guān)系，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：在離地面高度為h的光滑水平桌面上，沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧，其左端固定，右端與質(zhì)量為m的一個(gè)小鋼球接觸。當(dāng)彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)，小鋼球恰好在桌子邊緣，如圖所示。讓鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，使鋼球沿水平方向射出桌面，小鋼球在空中飛行后落在水平地面上，水平距離為s。

（1）小剛球離開(kāi)桌面時(shí)的速度大小為v=________，彈簧的彈性勢(shì)能Ep與小鋼球質(zhì)量m、

桌面離地面高度h、小鋼球飛行的水平距離s等物理量之間的關(guān)系式為Ep=________。

（2）彈簧的壓縮量x與對(duì)應(yīng)的鋼球在空中飛行的水平距離s的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：

彈簧的壓縮量x (cm)

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

小鋼球飛行的水平距離s (m)

2.01

3.00

4.01

4.96

6.01

7.00

由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可確定彈性勢(shì)能Ep與彈簧的壓縮量x的關(guān)系為_________________（式中k為比例系數(shù)）

A．Ep=kx B. Ep=k C. Ep=kx2 D. Ep=k

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源（內(nèi)阻不計(jì)〉連接，下極板接地，靜電計(jì)所帶電荷量很少，可被忽略。一帶負(fù)電油滴靜止于電容器中的P點(diǎn)。現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離，則下列判斷錯(cuò)誤的是：

A. 靜電計(jì)指針張角不變

B. P點(diǎn)的電勢(shì)將降低

C. 帶電油滴靜止不動(dòng)

D. 若先將上極板與電源正扱的導(dǎo)線斷開(kāi)，再將下極板向上移動(dòng)一小段距離，則帶電油滴靜止不動(dòng)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】滾筒式靜電分選器由料斗A，導(dǎo)板B，導(dǎo)體滾筒C，刮板D，料槽E、F和放電針G等部件組成，C與G分別接于直流高壓電源的正、負(fù)極，并令C接地，如圖所示，電源電壓很高，足以使放電針G附近的空氣發(fā)生電離并產(chǎn)生大量離子�，F(xiàn)在導(dǎo)電性能不同的兩種物質(zhì)粉粒a、b混合物從料斗A下落，沿導(dǎo)板B到達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒C上，粉粒a具有良好的導(dǎo)電性，粉粒b具有良好的絕緣性，下列說(shuō)法正確的是：

A．粉粒a落入料槽F，粉粒b落入料槽E

B．粉粒b落入斜槽F，粉粒a落入料槽E

C．若滾筒C不接地而放電針G接地，實(shí)際工作中，這是不允許的

D．若滾筒C不接地而放電針G接地，實(shí)際工作中，這是允許的

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】—粒鋼珠從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始自由下落,然后陷入泥潭中靜止.若把在空中下落的過(guò)程稱為過(guò)程Ⅰ,進(jìn)入泥潭直到停止的過(guò)程稱為過(guò)程Ⅱ, 不計(jì)空氣阻力，則( )

A. 過(guò)程Ⅰ中的鋼珠動(dòng)量的改變量的大小大于過(guò)程Ⅱ中合力的沖量的大小

B. 過(guò)程Ⅱ中合力的沖量的大小等于過(guò)程Ⅰ中重力沖量的大小

C. 過(guò)程Ⅱ中鋼珠克服阻力所做的功等于過(guò)程Ⅰ中重力做功

D. 過(guò)程Ⅰ中的鋼珠動(dòng)量的改變量小于過(guò)程Ⅱ中鋼珠的重力的沖量

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（12分）上海到南京的列車已迎來(lái)第五次大提速，速度達(dá)到v1＝180km/h。為確保安全，在鐵路與公路交叉的道口處需裝有自動(dòng)信號(hào)燈。當(dāng)列車還有一段距離才能到達(dá)公路道口時(shí)，道口應(yīng)亮起紅燈，警告未越過(guò)停車線的汽車迅速制動(dòng)，已越過(guò)停車線的汽車趕快通過(guò)。如果汽車通過(guò)道口的速度v2＝36km/h，停車線至道口欄木的距離x0＝5m，道口寬度x＝26m，汽車長(zhǎng)l＝15m（如圖所示），并把火車和汽車的運(yùn)動(dòng)都看成勻速直線運(yùn)動(dòng)。問(wèn)：列車離道口的距離L為多少時(shí)亮紅燈，才能確保已越過(guò)停車線的汽車安全駛過(guò)道口？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律” 實(shí)驗(yàn),其中斜槽軌道末端切線水平,O點(diǎn)是軌道末端在記錄紙上的豎直投影點(diǎn)。 實(shí)驗(yàn)主要步驟如下:

①讓 a 球從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),落在位于水平地面上的記錄紙上。重復(fù)這一操作 10 次,找出 a 球的平均落地點(diǎn)位置 P。

②把同樣大小的 b 球靜止放置在斜槽軌道末端,讓a 球仍從原固定點(diǎn)由靜止釋 放,和 b 球相碰后,兩球均落在記錄紙上。重復(fù)這一操作 10 次,找出 a、b 球的平均落地點(diǎn)位置 M、N。

(1)本實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量的物理量有___

A. 小球 a、b 的質(zhì)量 ma、mb

B.斜槽軌道末端到水平地面的高度 H

C.小球 a、b離開(kāi)斜槽軌道末端后平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 t

D.記錄紙上 O 點(diǎn)到 P、M、N 各點(diǎn)的距離 x2、x1、x3

E.a 球的固定釋放點(diǎn)到斜槽軌道末端的高度差h

(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，ma____mb (填“大于”“小于”或“等于”)

(3)若兩球碰撞前后動(dòng)量守恒,其表達(dá)式可表示為___（用(1)中測(cè)量的物理量表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為一真空示波管的示意圖，電子從燈絲K發(fā)出初速度可忽略不計(jì)，經(jīng)燈絲與A板間的電壓加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，電子進(jìn)入M、N間電場(chǎng)時(shí)的速度與電場(chǎng)方向垂直，電子經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后打在熒光屏上的P點(diǎn)已知M、N兩板間的電壓為，兩板間的距離為d，板長(zhǎng)為L，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不計(jì)電子受到的重力及它們之間的相互作用力．

求電子穿過(guò)A板時(shí)速度的大小；

求電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)的側(cè)移量y；

若要使電子打在熒光屏上P點(diǎn)的上方，應(yīng)使M、N兩板間的電壓增大還是減小？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為某探究活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的節(jié)能運(yùn)輸系統(tǒng).斜面軌道傾角為30，質(zhì)量為M的木箱與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為.木箱在軌道頂端時(shí)，自動(dòng)裝貨裝置將質(zhì)量為m的貨物裝入木箱，然后木箱載著貨物沿軌道無(wú)初速度滑下，當(dāng)輕彈簧被壓縮至最短時(shí)，自動(dòng)卸貨裝置立刻將貨物卸下，然后木箱恰好被彈回到軌道頂端，再重復(fù)上述過(guò)程，下列選項(xiàng)正確的是

A. m=M

B. m=2M

C. 木箱不與彈簧接觸時(shí)，上滑的加速度大于下滑的加速度

D. 在木箱與貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過(guò)程中，減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能

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