【題目】如圖所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導軌、固定在豎直平面內(nèi)，導軌間距為L，下端連接阻值為4r的定值電阻，導軌電阻不計。整個裝置處在勻強磁場中，磁感應強度為B，方向垂直導軌平面向里。一質(zhì)量為m的金屬棒ab接入回路的電阻為r，在大小為3mg方向豎直向上的拉力作用下開始運動。金屬棒始終保持水平且與導軌接觸良好，重力加速度為g，求：

(1)金屬棒所能達到最大速度vm的大小；

(2)金屬棒從靜止開始沿導軌上滑h，此時已達到最大速度，這一過程中金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱Qr。

【答案】(1)；(2)

【解析】

(1)速度最大時受力平衡，根據(jù)平衡條件可得

其中拉力，導體棒切割磁感應線產(chǎn)生的感應電動勢，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得

聯(lián)立解得

(2)金屬棒從靜止開始沿導軌上滑h過程中克服安培力做的功為WA，根據(jù)動能定理可得

得

根據(jù)功能關系可得產(chǎn)生的總的焦耳熱為

根據(jù)焦耳定律可得這一過程中金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是原子物理史上幾個著名的實驗，關于這些實驗，下列說法正確的是（　　）

A.盧瑟福的α粒子散射實驗現(xiàn)象是大部分α粒子出現(xiàn)了大角度的散射

B.放射線在磁場中偏轉(zhuǎn)，圖中三種射線的穿透能力順序為：乙>甲>丙

C.電壓相同時，光照越強，光電流越大，說明遏止電壓和光的強度有關

D.鏈式反應中，在核反應堆的鈾棒之間插入鎘棒是為了使中子減速

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【題目】如圖所示，由U形管和細管連接的玻璃泡A、B和C浸泡在溫度均為0℃的水槽中，B的容積是A的3倍。閥門S將A和B兩部分隔開。A內(nèi)為真空，B和C內(nèi)都充有氣體。U形管內(nèi)左邊水銀柱比右邊的低60mm。打開閥門S，整個系統(tǒng)穩(wěn)定后，U形管內(nèi)左右水銀柱高度相等。設U形管和細管中的氣體體積遠小于玻璃泡的容積。

（1）求玻璃泡C中氣體的壓強（以mmHg為單位）；

（2）將右側(cè)水槽的水從0℃加熱到一定溫度時，U形管內(nèi)左右水銀柱高度差又為60mm，求加熱后右側(cè)水槽的水溫。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2013年4月出現(xiàn)“火星合日”的天象，“火星合日”是指火星、太陽、地球三者之間形成一條直線時，從地球的方位觀察，火星位于太陽的正后方，火星被太陽完全遮蔽的現(xiàn)象，如圖所示；已知地球、火星繞太陽運行的方向相同，若把火星和地球繞太陽運行的軌道視為圓，火星繞太陽公轉(zhuǎn)周期約等于地球公轉(zhuǎn)周期的 2倍，由此可知( )

A. “火星合日”約每1年出現(xiàn)一次

B. “火星合日”約每4年出現(xiàn)一次

C. 火星的公轉(zhuǎn)半徑約為地球公轉(zhuǎn)半徑的倍

D. 火星的公轉(zhuǎn)半徑約為地球公轉(zhuǎn)半徑的8倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在傾角為θ的斜面上固定兩根足夠長的光滑平行金屬導軌PQ、MN，相距為L，導軌處于磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向下．有兩根質(zhì)量均為m的金屬棒a、b，先將a 棒垂直導軌放置，用跨過光滑定滑輪的細線與物塊c 連接，連接a棒的細線平行于導軌，由靜止釋放c，此后某時刻，將b也垂直導軌放置，a、c此刻起做勻速運動，b棒剛好能靜止在導軌上．a(chǎn)棒在運動過程中始終與導軌垂直，兩棒與導軌電接觸良好，導軌電阻不計．則

A．物塊c的質(zhì)量是2msinθ

B．b棒放上導軌前，物塊c減少的重力勢能等于a、c增加的動能

C．b棒放上導軌后，物塊c減少的重力勢能等于回路消耗的電能

D．b棒放上導軌后，a棒中電流大小是

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2018年7月，貴州銅仁市與美國超級高鐵公司Hyperloop Transportation Technologies(簡稱HTT)在貴陽市舉行《超級高鐵體驗線項目合作框架協(xié)議》簽約儀式，此項協(xié)議為HTT與中國簽署的第一份Hyperloop超級高鐵線路協(xié)議。建成后，如果乘坐Hyperloop從某城到達另一城市，600公里的路程需要40分鐘。Hyperloop先勻加速，達到最大速度1 200 km/h后勻速運動，快進站時再勻減速運動，且加速與減速的加速度大小相等，則下列關于Hyperloop的說法正確的是

A.加速與減速的時間不一定相等

B.加速時間為10分鐘

C.加速時加速度大小為2 m/s2

D.如果加速度大小為10 m/s2，題中所述運動最短需要32分鐘

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】《大國工匠》節(jié)目中講述了王進利用“秋千法”在1000kV的高壓線上帶電作業(yè)的過程。如圖所示，絕緣輕繩OD一端固定在高壓線桿塔上的O點，另一端固定在兜籃上。另一絕緣輕繩跨過固定在桿塔上C點的定滑輪，一端連接兜籃，另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王進坐在兜籃里，緩慢地從C點運動到處于O點正下方E點的電纜處。繩OD一直處于伸直狀態(tài)，兜籃、王進及攜帶的設備總質(zhì)量為m，不計一切阻力，重力加速度大小為g。關于王進從C點運動到E點的過程中，下列說法正確的是

A. 工人對繩的拉力一直變大

B. 繩OD的拉力一直變小

C. OD、CD兩繩拉力的合力大小等于mg

D. 當繩CD與豎直方向的夾角為30°時，工人對繩的拉力為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在光電效應實驗中，某同學按如圖a方式連接電路，利用該裝置在不同實驗條件下得到了三條光電流與A、K兩極之間電壓UAK的關系曲線（甲光、乙光、丙光）如圖b所示，則下列說法正確的是 （ ）

A. 甲、乙兩光的光照強度相同

B. 甲、乙兩光的頻率相同

C. 丙光照射陰極時，極板的逸出功最小

D. 乙光的波長大于丙光的波長

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一只鳥在距水面20m的上空以5m/s的速度水平飛行. 突然它叼著的一條0. 1kg的魚從口中掉落. 不計空氣阻力（g取10m/s2），求

（1）魚從脫離到落至水面所用的時間；

（2）魚從脫離到撞擊水面的過程中，水平方向的位移大�。�

（3）魚撞擊水面的速度大小。

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