如圖16所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0．50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P間連接阻值為R＝0．30Ω的電阻，導(dǎo)軌寬度L＝0．40m。電阻為r＝0．20Ω的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑0．7 m后以5 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng) 。（g=10m/s2）

求： （1）金屬棒的質(zhì)量m；
（2）在導(dǎo)體棒下落2．70m內(nèi)，回路中產(chǎn)生的熱量Q。
（1）（2）Q=0．58J
（1）由題可知，棒最終作勻速運(yùn)動(dòng)，且速度
由；（1分）
；（1分）
；（1分）
（1分）
解得（1分）

（2）棒在下滑過程中，有重力和安培力做功，克服安培力做的功等于回路的焦耳熱。
則：
   （2分）
解得Q=0．58J
本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律與能量、牛頓第二定律的結(jié)合問題，開始時(shí)重力大于向上的安培力，導(dǎo)體棒向下加速，隨著速度的增大，安培力逐漸增大，加速度減小，當(dāng)安培力增大到等于重力時(shí)加速度減小到零，此后導(dǎo)體棒向下勻速運(yùn)動(dòng)，由此時(shí)安培力等于重力和安培力，法拉第電磁感應(yīng)定律、恒定電流可求得導(dǎo)體棒的質(zhì)量，棒在下滑過程中，有重力和安培力做功，克服安培力做的功等于回路的焦耳熱，有能量守恒定律可求得焦耳熱的值
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示(a)，一個(gè)質(zhì)量為m0的物體放在光滑的水平桌面上，當(dāng)用20N的力F通過細(xì)繩繞過定滑輪拉它時(shí)，產(chǎn)生2m/s2的加速度．現(xiàn)撤掉20N的拉力，在細(xì)繩下端掛上重為20N的物體m，如圖所示(b)，則前、后兩種情況下繩的拉力分別為T1=_______N，T2="________N" (g取10m/s2)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，質(zhì)量為m=0.2kg的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從水平桌面左端點(diǎn)A以初速度v0水平拋出，桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP，其形狀為半徑R=0.8m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧，MN為其豎直直徑。P點(diǎn)到桌面的豎直距離也為R。，g=10m/s2，小球飛離桌面后恰由P點(diǎn)無碰撞地落入圓軌道

求：（1）小球在A點(diǎn)的初速度v0及AP間水平距離x；
（2）小球到達(dá)圓軌道最低點(diǎn)N時(shí)對(duì)N點(diǎn)的壓力；
（3）判斷小球能否到達(dá)圓軌道最高點(diǎn)M。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，車廂里懸掛著兩個(gè)質(zhì)量不同的小球，上面的球比下面的球質(zhì)量大，當(dāng)車廂向右做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)（空氣阻力不計(jì)），兩個(gè)小球穩(wěn)定后所處的位置在下列各圖中正確的是        （   ）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，質(zhì)量為M的木架上有一質(zhì)量為m的金屬環(huán)，當(dāng)環(huán)以初速度vo沿桿上升時(shí)，木架對(duì)地剛好無壓力，則金屬環(huán)的加速度為(     )
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）如圖（a）所示，“ ”型木塊放在光滑水平地面上，木塊的水平表面AB粗糙，與水平面夾角θ＝37°的表面BC光滑。木塊右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個(gè)力傳感器，當(dāng)力傳感器受壓時(shí)，其示數(shù)為正值；當(dāng)力傳感器被拉時(shí)，其示數(shù)為負(fù)值。一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊從C點(diǎn)由靜止開始下滑，運(yùn)動(dòng)過程中，傳感器記錄到的力和時(shí)間的關(guān)系如圖（b）所示。（已知sin37°＝0. 6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2。）求：

（1）斜面BC的長(zhǎng)度L；
（2）滑塊的質(zhì)量m；
（3）運(yùn)動(dòng)過程中滑塊克服摩擦力做的功W。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，用相同材料做成的質(zhì)量分別為、的兩個(gè)物體中間用一輕彈簧連接。在下列四種情況下，相同的拉力均作用在上，使、作加速運(yùn)動(dòng)：①拉力水平，、在光滑的水平面上加速運(yùn)動(dòng)。②拉力水平，、在粗糙的水平面上加速運(yùn)動(dòng)。③拉力平行于傾角為的斜面，、沿光滑的斜面向上加速運(yùn)動(dòng)。④拉力平行于傾角為的斜面，、沿粗糙的斜面向上加速運(yùn)動(dòng)。以、、、依次表示彈簧在四種情況下的伸長(zhǎng)量，則有（ ）

]
A．＞B．＞C．＞D．＝

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

為了讓乘客乘車更為舒適，某探究小組設(shè)計(jì)了一種新的交通工具，乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動(dòng)調(diào)整，使座椅始終保持水平，如圖所示。當(dāng)此車減速上坡時(shí)，下列說法正確的是（     ）
A．乘客處于失重狀態(tài)
B．乘客所受合力越來越小
C．乘客受到水平向右的摩擦力作用
D．乘客所受力的合力沿斜坡向上

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

運(yùn)動(dòng)和力，下列說法正確的是    (     )
A．物體受到恒定的合外力作用時(shí)，它一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B．物體受到變化的合外力作用時(shí)，它運(yùn)動(dòng)速度的大小一定改變
C．單擺擺球運(yùn)動(dòng)軌跡是圓周的一部分，它所受的向心力必定處處相等
D．所有做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，它所受的合力一定與其速度不在同一直線上

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