【題目】如圖所示PQ、MN為足夠長(zhǎng)的兩平行金屬導(dǎo)軌，它們之間連接一個(gè)阻值R＝8Ω的電阻，導(dǎo)軌間距為L＝1m。一質(zhì)量m＝0.1kg，電阻r＝2Ω，長(zhǎng)約1m的金屬桿水平放置在導(dǎo)軌上，它與導(dǎo)軌的滑動(dòng)摩擦因數(shù)．導(dǎo)軌平面的傾角為θ＝30°，在垂直導(dǎo)軌平面方向有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T，現(xiàn)讓金屬桿AB由靜止開(kāi)始下滑，已知桿AB從靜止開(kāi)始到恰好作勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中沿軌道下滑距離s=20m，g=10m/s2求：

（1）桿AB下滑速度為2m/s時(shí)的加速度大小；

（2）桿AB下滑的最大速度vm；

（3）桿AB從靜止開(kāi)始到恰好作勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中R上產(chǎn)生的熱量。

【答案】（1）1.5m/s2；（2）8m/s；（3）0.64J

【解析】

（1）由牛頓第二定律、安培力公式與閉合電路歐姆定律及摩擦力表達(dá)式，列出方程即可求解。

（2）當(dāng)AB桿加速度減至為零時(shí)，速度達(dá)到最大，從而根據(jù)方程計(jì)算，即可求解。

（3）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、電量表達(dá)式從而列出面積與電量、電阻及磁場(chǎng)、桿的長(zhǎng)度關(guān)系，再由能量守恒關(guān)系，即可求解。

（1）取AB桿為研究對(duì)象其受力分析

沿斜面方向： ①

垂直斜面方向： ②

摩擦力 ③

安培力 ④

⑤

⑥

聯(lián)立上面①②③④⑤⑥解得：

當(dāng) 時(shí)

（2）由上問(wèn)可知 ，故AB做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)

當(dāng)時(shí)，

（3）從靜止開(kāi)始到運(yùn)速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中

設(shè)兩電阻發(fā)熱和為QR+Qr

由能量守恒可知

又

聯(lián)立 解得

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】如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C。氣體處在狀態(tài)A時(shí)，溫度為tA =-227℃，取latm=1.0x105 Pa，絕對(duì)零度為-273℃，求：

(i)氣體在狀態(tài)B時(shí)的溫度tB

(ii)從狀態(tài)A到狀態(tài)C過(guò)程，氣體從外界吸收的熱量。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】讓一根均勻軟繩的繩端M點(diǎn)在垂直于軟繩的方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，軟繩上會(huì)形成橫波波形，如圖甲所示。已知軟繩端點(diǎn)M的振動(dòng)圖像如圖乙。觀察發(fā)現(xiàn)，當(dāng)t=1s時(shí)，軟繩上各點(diǎn)都已經(jīng)開(kāi)始振動(dòng)。在t=1.1s時(shí)刻，M、N平衡位置之間只有一個(gè)波峰，且N點(diǎn)處在平衡位置，M、N兩點(diǎn)平衡位置之間距離d=0.6m。求：

①波長(zhǎng)和傳播速度；

②從端點(diǎn)M起振開(kāi)始計(jì)時(shí)，繩上N點(diǎn)第五次運(yùn)動(dòng)到波峰位置的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)E＝5 V，內(nèi)阻r＝2 Ω，定值電阻R1＝0.5 Ω，滑動(dòng)變阻器R2的阻值范圍為0～10 Ω.求：

（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的阻值為多大時(shí)，電阻R1消耗的功率最大？最大功率是多少？

（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為多大時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖為模擬遠(yuǎn)距離輸電的部分測(cè)試電路。a、b端接電壓穩(wěn)定的正弦交變電源，定值電阻阻值分別為R1、R2，且R1<R2，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為k且k<1，電流表、電壓表均為理想表，其示數(shù)分別用I和U表示。當(dāng)向下調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R3的滑動(dòng)端P時(shí)，電流表、電壓表示數(shù)變化分別用ΔI和ΔU表示。則以下說(shuō)法正確的是

A. B. ＝R2

C. 電源的輸出功率一定減小D. 電壓表示數(shù)一定增加

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一種新型發(fā)電機(jī)叫磁流體發(fā)電機(jī),如圖所示表示它的發(fā)電原理:將一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量帶正電和負(fù)電的粒子,而從整體來(lái)說(shuō)呈中性)沿圖中所示方向噴射入磁場(chǎng),磁場(chǎng)中有兩塊金屬板A、B,這時(shí)金屬板上就聚集了電荷.在磁極配置如圖中所示的情況下,下列說(shuō)法中正確的是:

A. A板帶正電

B. 有電流從b經(jīng)用電器流向a

C. 金屬板A、B間的電場(chǎng)方向向下

D. 等離子體發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是離子所受洛倫茲力小于所受電場(chǎng)力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】輕質(zhì)彈簧原長(zhǎng)為2l，將彈簧豎直放置在地面上，在其頂端將一質(zhì)量為5m的物體由靜止釋放，當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為l。現(xiàn)將該彈簧水平放置，一端固定在A點(diǎn)，另一端與物塊P接觸但不連接。AB是長(zhǎng)度為5l的水平軌道，B端與半徑為l的光滑半圓軌道BCD相切，半圓的直徑BD豎直，如圖所示。物塊P與AB簡(jiǎn)的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0．5。用外力推動(dòng)物塊P，將彈簧壓縮至長(zhǎng)度l，然后釋放，P開(kāi)始沿軌道運(yùn)動(dòng)，重力加速度大小為g。

（1）若P的質(zhì)量為m，求P到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小，以及它離開(kāi)圓軌道后落回到AB上的位置與B點(diǎn)間的距離；

（2）若P能滑上圓軌道，且仍能沿圓軌道滑下，求P得質(zhì)量的取值范圍。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩傾斜的平行桿上分別套著a、b兩相同圓環(huán)，兩環(huán)上均用細(xì)線懸吊著相同的小球，如圖所示。當(dāng)它們都沿桿向下滑動(dòng)，各自的環(huán)與小球保持相對(duì)靜止時(shí)，a的懸線與桿垂直，b的懸線沿豎直方向，下列說(shuō)法正確的是

A. a環(huán)與桿有摩擦力

B. d球處于失重狀態(tài)

C. 桿對(duì)a、b環(huán)的彈力大小相等

D. 細(xì)線對(duì)c、d球的彈力大小可能相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)的測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的電路如圖所示，E’是輔助電源，A、B兩點(diǎn)間有一靈敏電流計(jì)G。

(1)實(shí)驗(yàn)步驟如下：

(i)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，靈敏電流計(jì)G的示數(shù)不為零，根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向知道電流從A流向B，可以判斷這時(shí)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)_____ (填“大于”、“小于”或“等于”)；調(diào)節(jié)R和R’使得靈敏電流計(jì)G的示數(shù)為零，讀出電流表和電壓表的示數(shù)I1和U1。

(ii)改變滑動(dòng)變阻器R、R’的阻值，重新使得靈敏電流計(jì)G的示數(shù)為零，讀出電流表和電壓表的示數(shù)I2和U2。

(iii)重復(fù)(ii)中的操作，得到了多組I、U，并做出了如圖所示的圖象。

(2)由圖象可以得出電源的電動(dòng)勢(shì)E測(cè)=_____V，內(nèi)阻r測(cè)=_____Ω。(結(jié)果均保留2位小數(shù))。

(3)若不計(jì)偶然誤差因素的影響，經(jīng)理論分析可得，E測(cè)____E真(填“大于”、“小于”或“等于”)，r測(cè)____r真(填“大于”、“小于”或“等于”)。

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