【題目】如圖甲所示，將一間距為L＝1 m的U形光滑導(dǎo)軌（不計(jì)電阻）固定傾角為θ＝30°，軌道的上端與一阻值為R＝1 Ω的電阻相連接，整個(gè)空間存在垂直軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B未知，將一長(zhǎng)度也為L＝1 m、阻值為r＝0．5 Ω、質(zhì)量為m＝0．4 kg的導(dǎo)體棒PQ垂直導(dǎo)軌放置（導(dǎo)體棒兩端均與導(dǎo)軌接觸）．再將一電流傳感器按照如圖甲所示的方式接入電路，其采集到的電流數(shù)據(jù)能通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，得到如圖乙所示的I－t圖象．假設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直．已知重力加速度g＝10 m/s2．

（1）求0．5 s時(shí)定值電阻的發(fā)熱功率；

（2）求該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；

（3）估算0～1．2 s的時(shí)間內(nèi)通過(guò)傳感器的電荷量以及定值電阻上所產(chǎn)生的熱量．

【答案】（1）1．21 W （2）1．25 T．（3）1．65 J

【解析】試題分析：（1）由I-t圖象可知當(dāng)t=0．5s時(shí)，I=1．10A；

P=I2R=1．102×1．0W=1．21W

（2）由圖知，當(dāng)金屬桿達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)的電流為1．60A，

穩(wěn)定時(shí)桿勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，則有：mgsinθ=BIL

解得

（3）1．2s內(nèi)通過(guò)電阻的電量為圖線與t軸包圍的面積，由圖知，總格數(shù)為130格，q=130×0．1×0．1C=1．30C

由圖知，1．2s末桿的電流I=1．50A

由閉合電路歐姆定律得

得

又

所以：

根據(jù)能量守恒得 mgxsinθ＝mv2+Q，

電路中產(chǎn)生的總熱量為 Q＝mgxsinθmv2＝2．47J

QR＝Q＝1．65J

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，一均勻帶電+Q細(xì)棍，在過(guò)中點(diǎn)c垂直于細(xì)棍的直線上有a、b、c三點(diǎn)，a和b、b和c、c和d間的距離均為R，在a點(diǎn)處有一電荷量為q（q>0）的固定點(diǎn)電荷．已知點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，則d點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為（k為靜電力常量）

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如果籃球運(yùn)動(dòng)員在投籃過(guò)程中對(duì)籃球做功為W，出手高度為h1，籃筐距地面高度為h2（h2>h1），球的質(zhì)量為m，空氣阻力不計(jì)，則籃球進(jìn)筐時(shí)的動(dòng)能為（ ）

A. W+mgh2－mgh1 B. W+mgh1－mgh2

C. mgh1+mgh2－W D. mgh1－mgh2－W

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)初速度大小不同的相同粒子a和b，從O點(diǎn)沿垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其中b粒子速度方向與屏OP垂直，α粒子速度方向與b粒子速度方向夾角θ=45°．兩粒子最后均打到屏上同一點(diǎn)Q上，不計(jì)重力．下列說(shuō)法正確的是

A．a粒子帶負(fù)電、b粒子帶正電

B．a、b兩粒子在磁場(chǎng)中飛行速度之比為：1

C．a、b兩粒子在磁場(chǎng)中飛行的周期之比為2:3

D．a、b兩粒子在磁場(chǎng)中飛行的時(shí)間之比為1:1

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】a、b、c、d是在地球大氣層外的圓形軌道上運(yùn)行的四顆人造衛(wèi)星．其中a、c的軌道相交于P，b、d在同一個(gè)圓軌道上，b、c軌道在同一平面上．某時(shí)刻四顆衛(wèi)星的運(yùn)行方向及位置如圖示．下列說(shuō)法中正確的是（　　）

A. a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度

B. b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度

C. a、c的線速度大小相等，且大于d的線速度

D. a、c存在在P點(diǎn)相撞危險(xiǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚�(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系．

①關(guān)于本實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法正確的是：___________
A．入射小球的質(zhì)量應(yīng)比被碰小球質(zhì)量大

B．小球與斜槽間的摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有影響
C．入射球必須從同一高度釋放

D. 斜槽一定要固定好，末端切線不需要調(diào)節(jié)水平

② 圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)量平拋射程OP.然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌S位置靜止釋放，與小球m2相撞，并多次重復(fù)．
接下來(lái)要完成的必要步驟是_______________．(填選項(xiàng)的符號(hào))
A．用天平測(cè)量?jī)蓚�(gè)小球的質(zhì)量m1、m2
B．測(cè)量小球m1開(kāi)始釋放高度h
C．測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度H
D．分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N
E．測(cè)量平拋射程OM、ON
③若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為_______________________

(用②中測(cè)量的量表示)；

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過(guò)描點(diǎn)法畫(huà)出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡．某同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)L=10cm，若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖所示的a、b、c、d，則小球平拋的初速度為v0= ___m/s，小球過(guò)c點(diǎn)時(shí)速度的大小為____m/s（結(jié)果可含根式，g取10m/s2）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量是1 kg的小球用長(zhǎng)為0.5 m的細(xì)線懸掛在O點(diǎn)，O點(diǎn)距地面豎直距離為1 m，如果使小球繞OO′軸在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，若細(xì)線最大承受拉力為12.5 N，(g＝10 m/s2)求：

（1）當(dāng)小球的角速度為多大時(shí)，細(xì)線將斷裂；

（2）線斷裂后小球落地點(diǎn)與懸點(diǎn)的水平距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】姚明成為NBA一流中鋒，給中國(guó)人爭(zhēng)得了榮譽(yù)和尊敬，讓更多的中國(guó)人熱愛(ài)上籃球這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)．姚明某次跳起過(guò)程可分為下蹲、蹬地、離地上升、下落和落地五個(gè)過(guò)程，下列關(guān)于蹬地和落地兩過(guò)程的說(shuō)法中正確的是 (　 　 )

A. 兩過(guò)程中姚明都處在超重狀態(tài)

B. 兩過(guò)程中姚明都處在失重狀態(tài)

C. 前過(guò)程為超重，后過(guò)程為失重

D. 前過(guò)程為失重，后過(guò)程為超重

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