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11.如圖所示,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(guò)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,通過(guò)傳感器記錄金屬棒ab下滑的距離,其下滑距離與時(shí)間的關(guān)系如表所示.(g=10m/s2
時(shí)  間t(s)00.100.200.300.400.500.600.70
下滑距離h(m)00.100.300.701.201.702.202.70
求:(1)金屬棒的質(zhì)量m;
(2)在前0.7s的時(shí)間內(nèi),電阻R上產(chǎn)生的熱量QR

分析 (1)從金屬棒下滑的距離與時(shí)間的關(guān)系中找到棒的運(yùn)動(dòng)情況和速度.根據(jù)金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)重力與安培力平衡,由電磁感應(yīng)規(guī)律推導(dǎo)出安培力與速度的關(guān)系,由平衡條件求解金屬棒的質(zhì)量m.
(2)棒在下滑過(guò)程中,有重力和安培力做功,根據(jù)動(dòng)能定理求得安培力做功,再去求得產(chǎn)生的熱量.

解答 解:(1)從表格中數(shù)據(jù)可知,0.3s后棒作勻速運(yùn)動(dòng),
速度:v=ht=1.200.700.10=5m/s,
金屬棒受到的安培力:F=BIL=B2L2vR+r,
由平衡條件得:mg=B2L2vR+r,
代入數(shù)據(jù)解得:m=0.04kg;
(2)棒在下滑過(guò)程中,有重力和安培力做功,根據(jù)動(dòng)能定理得:
mgs+W=12mv2-0,
克服安培力做的功等于回路的焦耳熱:W=-Q
R上產(chǎn)生的熱量:QR=RR+rQ,
代入數(shù)據(jù)解得:QR=0.348J;
答:(1)金屬棒的質(zhì)量m為0.04kg;
(2)在前0.7s的時(shí)間內(nèi),電阻R上產(chǎn)生的熱量QR為0.348J.

點(diǎn)評(píng) 電磁感應(yīng)中導(dǎo)體切割引起的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在考試中涉及較多,應(yīng)明確受力分析、功能關(guān)系等的靈活應(yīng)用,注意表格中物理量數(shù)據(jù)的處理分析.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

1.如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)E=6V,電源內(nèi)阻不計(jì).定值電阻R1=4.8kΩ,R2=2.4kΩ.
(1)若在ab之間接一個(gè)C=100μF的電容器,閉合開關(guān)S,電路穩(wěn)定后,求電容器上所帶的電荷量;
(2)若在ab之間接一個(gè)內(nèi)阻Rv=2.4kΩ的電壓表,求電壓表的示數(shù).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

2.一列橫波在x軸上傳播,在t1=0和t2=0.005s時(shí)的波形圖線如圖所示,求:
(1)由圖中讀出波的振幅和波長(zhǎng).
(2)設(shè)周期大于(t2-t1),如果波向右傳播,波速多大?如果波向左傳播,波速又是多大?
(3)設(shè)波速為6000m/s,求波的傳播方向.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

19.我國(guó)利用“神州七號(hào)”飛船將翟志剛、劉伯明、景海鵬三名宇航員送入太空.設(shè)宇航員測(cè)出自己繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T,離地高度為H,地球半徑為R,則根據(jù)T、H、R和引力常量G,能計(jì)算出的物理量是( �。�
A.地球的質(zhì)量和飛船的質(zhì)量B.地球的平均密度
C.飛船線速度的大小D.飛船所需的向心力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放一電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌跟大線圈M相接,如圖所示.導(dǎo)軌上放一根導(dǎo)線ab,磁感線垂直于導(dǎo)軌所在平面.當(dāng)導(dǎo)線a b向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),M所包圍的小閉合線圈N產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向,及所具有的形變趨勢(shì)是( �。�
A.N有順時(shí)針方向的電流,且有收縮的趨勢(shì)
B.N有順時(shí)針方向的電流,且有擴(kuò)張的趨勢(shì)
C.N有逆時(shí)針方向的電流,且有收縮的趨勢(shì)
D.N有逆時(shí)針方向的電流,且有擴(kuò)張的趨勢(shì)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

16.小物塊A的質(zhì)量為m=1kg,物塊與坡道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,水平面光滑.坡道總長(zhǎng)度L=1m,傾角為37°,物塊從坡道進(jìn)入水平滑道時(shí),在底端O點(diǎn)無(wú)機(jī)械能損失,將輕彈簧的一端連接在水平滑道M處并固定在墻上,另一自由端恰位于坡道的底端O點(diǎn),如圖所示,物塊A從坡頂由靜止滑下,g=10m/s2.求:
(1)物塊滑到O點(diǎn)的速度大小
(2)彈簧為最大壓縮量時(shí)的彈性勢(shì)能
(3)物塊A被彈回到坡道上升的最大高度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.圖中甲、乙、丙三種情形表示某物體在力 作用下在水平面上發(fā)生一段位移,則力對(duì)物體做功相同的是(  )
A.甲和乙B.甲、乙、丙C.乙和丙D.甲和丙

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

20.如圖所示,半徑R=0.5m的光滑半圓軌道豎直固定在高h(yuǎn)=0.8m的光滑水平臺(tái)上,與平臺(tái)平滑連接,平臺(tái)長(zhǎng)L=1.2m.可視為質(zhì)點(diǎn)的兩物塊m1、m2緊靠在一起靜止在平臺(tái)的最右端D點(diǎn),它們之間有烈性炸藥.今點(diǎn)燃炸藥,假設(shè)炸藥釋放出來(lái)的能量全部轉(zhuǎn)化為物塊m1、m2的機(jī)械能,使它們具有水平方向的速度,m1通過(guò)平臺(tái)到達(dá)半圓軌道的最高點(diǎn)A時(shí),軌道對(duì)它的壓力大小是N=44N,水平拋出落在水平地面上的P點(diǎn),m2也落在P點(diǎn),已知m1=2kg,g取10m/s2.求炸藥釋放出來(lái)的能量是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

1.如圖所示,BC為半徑等于0.42m豎直放置的光滑細(xì)圓管,O為細(xì)圓管的圓心,在圓管的末端C連接傾斜角為45°、μ=0.6的足夠長(zhǎng)粗糙斜面,一質(zhì)量為m=0.5kg的小球從O點(diǎn)正上方某處A點(diǎn)以V0水平拋出,恰好能垂直O(jiān)B從B點(diǎn)進(jìn)入細(xì)圓管,小球從進(jìn)入圓管開始受到始終豎直向上的力F=5N的作用,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圓管的末端C時(shí)作用力F立即消失,能平滑的沖上粗糙斜面.(g=10m/s2)求:
(1)小球從O點(diǎn)的正上方某處A點(diǎn)水平拋出的初速度v0為多少?
(2)小球在圓管中運(yùn)動(dòng)對(duì)圓管的壓力是多少?
(3)小球在CD斜面上運(yùn)動(dòng)的最大位移是多少?

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