2．電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌長L=2.9m，導(dǎo)軌傾角為30°，導(dǎo)軌上端ab接一阻值R=1.5Ω的電阻，勻強(qiáng)磁場垂直軌道平面向上，阻值r=0.5Ω、質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好，從軌道上端ab處由靜止開始下滑至底端．在此過程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱Q=0.1J（取g=10m/s2），求金屬棒滑到底端時(shí)的速度．

分析 金屬棒在下滑過程中受安培力，支持力，重力，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和動(dòng)能定理可求解金屬棒滑到底端時(shí)的速度．

解答 解：金屬棒下滑時(shí)重力做正功，安倍力做負(fù)功，支持力不做功，設(shè)金屬棒滑到底端時(shí)的速度為v，由動(dòng)能定理：
        $mgLsinθ-{W}_{安}=\frac{1}{2}m{v}^{2}$     ①
  下滑過程中安培力做的功即為金屬棒和電阻產(chǎn)生的焦耳熱，又兩者串聯(lián)且R=3r則：
         W安=QR+Qr=4Qr       ②
聯(lián)立①②兩式代入數(shù)據(jù)可解得金屬棒滑到底端時(shí)的速度：v=5m/s
答：金屬棒滑到底端時(shí)的速度為5m/s．

點(diǎn)評 本題考查了動(dòng)能定理和電磁感應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化問題，注意安培力做功和產(chǎn)生的焦耳熱關(guān)系．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．下列關(guān)于結(jié)合能和比結(jié)合能的說法正確的是（　�。�
A．組成原子核的核子數(shù)越多，它的結(jié)合能一定越小
B．組成原子核的核子數(shù)越多，它的比結(jié)合能一定越大
C．結(jié)合能越大，原子核就越穩(wěn)定
D．比結(jié)合能越大，原子核就越穩(wěn)定

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．如圖所示，在測試無人機(jī)在橫風(fēng)中的穩(wěn)定性的實(shí)驗(yàn)中，測試人員控制無人機(jī)經(jīng)過水平風(fēng)洞中的A、B兩點(diǎn)，已知無人機(jī)的質(zhì)量m=10kg，風(fēng)洞的寬度d=20m，無人機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)提供恒定的豎直升力，使它在豎直方向上以v0=2m/s做勻速直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)因?yàn)轱L(fēng)力的作用在水平方向上做初速度為零、加速度a=0.3m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，取重力加速度為g=10m/s2，求：
（1）無人機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率．
（2）無人機(jī)經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大�。ńY(jié)果可用根號表示）．
（3）若將風(fēng)力調(diào)大至8N，則無人機(jī)在穿過風(fēng)洞的過程中風(fēng)力和發(fā)動(dòng)機(jī)對它做的總功．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

16．一輕彈簧的一端固定在傾角為θ的固定光滑斜面的底部，另一端和質(zhì)量為m的小物塊a相連，如圖所示．質(zhì)量為$\frac{3}{5}$m的小物塊b緊靠a靜止在斜面上，此時(shí)彈簧的壓縮量為x0，從t=0時(shí)開始，對b施加沿斜面向上的外力，使b始終做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．經(jīng)過一段時(shí)間后，物塊a、b分離；再經(jīng)過同樣長的時(shí)間，b距其出發(fā)點(diǎn)的距離恰好也為x0．彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為g．求
（1）彈簧的勁度系數(shù)；
（2）物塊b加速度的大��；
（3）在物塊a、b分離前，外力大小隨時(shí)間變化的關(guān)系式．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．某電場的電場線分布如圖所示，A、B是電場中的兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小分別為EA、EB，則EA、EB的大小關(guān)系是（　�。�
A．EA＞EBB．EA＜EBC．EA=EBD．無法確定

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．如圖所示，長為L的輕質(zhì)金屬桿一端固定在豎直轉(zhuǎn)軸OO′上，另一端固定質(zhì)量為m的小球，整個(gè)裝置處于磁場感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)小球在水面內(nèi)做線速度大小為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)輕質(zhì)金屬桿與豎直轉(zhuǎn)軸OO′的夾角為θ，則金屬桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為（　�。�
A．$\frac{1}{2}$BLvB．$\frac{1}{2}$BLvsinθC．BLvsinθD．BLv

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．一個(gè)絕熱氣缸，氣缸內(nèi)理想氣體與外界沒有熱交換，壓縮活塞前缸內(nèi)理想氣體壓強(qiáng)為p，體積為V．現(xiàn)用力將活塞推進(jìn)，使缸內(nèi)理想氣體體積減小到$\frac{V}{2}$，則理想氣體的壓強(qiáng)（　�。�
A．等于2pB．小于2pC．大于2pD．等于$\frac{P}{2}$

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

11．如圖所示，矩形線圈在外力的作用下，在勻強(qiáng)磁場中以ω=200πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的面積為100cm2，匝數(shù)n=500匝，負(fù)載電阻R=30Ω，磁場的磁感強(qiáng)度B=0.2T．交流電壓表的示數(shù)為300$\sqrt{2}$V，求從圖示位置（中性面）開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過$\frac{1}{1200}$s的瞬時(shí)電磁力矩的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

12．交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是匝數(shù)n=200，邊長L=10cm的正方形線圈，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=$\frac{1}{π}$T的勻強(qiáng)磁場中，繞著垂直磁場方向的軸以ω=100π（rad/s）的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)．當(dāng)轉(zhuǎn)到線圈平面與磁場方向垂直時(shí)開始計(jì)時(shí)，已知線圈的電阻r=1Ω，外電路電阻R=99Ω．試求：
（1）電動(dòng)勢的最大值Em；
（2）交變電流的有效值I；
（3）外電阻R上消耗的功率PR．

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