【題目】如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在傾角θ=37°的絕緣斜面上，頂部接有一阻值R=3Ω的定值電阻，下端開(kāi)口，軌道間距L=1m。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直斜面向上。質(zhì)量m=1kg的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上，ab在導(dǎo)軌之間的電阻r=1Ω，電路中其余電阻不計(jì)。金屬棒ab由靜止釋放后沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)時(shí)始終垂直于導(dǎo)軌，且與導(dǎo)軌接觸良好。不計(jì)空氣阻力影響。已知金屬棒ab與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2。

（1）求金屬棒ab沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)的最大速度vm；

（2）求金屬棒ab沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻R上的最大電功率PR；

（3）若從金屬棒ab開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至達(dá)到最大速度過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱總共為1.5J，求流過(guò)電阻R的總電荷量q。

【答案】（1）0.5m/s（2）0.75W（3）2.125C

【解析】（1）金屬棒由靜止釋放后，沿斜面做變加速運(yùn)動(dòng)，加速度不斷減小，當(dāng)加速度為零時(shí)有最大速度。有，

解得；

（2）金屬棒以最大速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電阻R上的電功率最大，此時(shí)，

解得；

（3）設(shè)金屬棒從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至達(dá)到最大速度過(guò)程中，沿導(dǎo)軌下滑距離為x，

由能量守恒定律；

根據(jù)焦耳定律

根據(jù)，解得。

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】“探究力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)如圖所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩，圖是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出的圖。

（1）實(shí)驗(yàn)中必須保證兩次將橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)O拉到同一位置，本實(shí)驗(yàn)主要采用的科學(xué)方法是 _____ .

A.理想實(shí)驗(yàn)法

B.等效替代法

C.控制變量法

D.建立物理模型法

（2）圖乙作出的F與兩力中，方向一定沿AO方向的是______。

（3）若認(rèn)為圖乙中F與大小相等，方向略有偏差，如果此偏差僅由大小引起，則原因是的大小比真實(shí)值偏______。選填“大”或“小”

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】我國(guó)發(fā)射的“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星經(jīng)過(guò)多次加速、變軌后，最終成功進(jìn)入環(huán)月工作軌道．如圖所示，衛(wèi)星既可以在離月球比較近的圓軌道a上運(yùn)動(dòng)，也可以在離月球比較遠(yuǎn)的圓軌道b上運(yùn)動(dòng)．下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 衛(wèi)星在a上運(yùn)行的線(xiàn)速度小于在b上運(yùn)行的線(xiàn)速度

B. 衛(wèi)星在a上運(yùn)行的周期大于在b上運(yùn)行的周期

C. 衛(wèi)星在a上運(yùn)行的角速度小于在b上運(yùn)行的角速度

D. 衛(wèi)星在a上運(yùn)行時(shí)受到的萬(wàn)有引力大于在b上運(yùn)行時(shí)的萬(wàn)有引力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ處于豎直向下的足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌的右端接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m，電阻為r的金屬棒垂直導(dǎo)軌放置，并與導(dǎo)軌接觸良好。現(xiàn)使金屬棒以一定初速度向左運(yùn)動(dòng)，它先后通過(guò)位置a、b后，到達(dá)位置c處剛好靜止。已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，金屬棒通過(guò)a、b處的速度分別為va、vb，a、b間的距離等于b、c間的距離，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。下列說(shuō)法中正確的是（）

A. 金屬棒運(yùn)動(dòng)到a處時(shí)的加速度大小為

B. 金屬棒運(yùn)動(dòng)到b處時(shí)通過(guò)電阻的電流方向由Q指向N

C. 金屬棒在a→b過(guò)程與b→c過(guò)程中通過(guò)電阻的電荷量相等

D. 金屬棒在a處的速度va是其在b處速度vb的倍

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)做“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)，用彈簧測(cè)力計(jì)拉細(xì)繩套時(shí)，測(cè)力計(jì)總與木板平行，實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：

A.在桌面上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；

B.用圖釘把橡皮條的一端固定在白紙（板）上的A點(diǎn)，在橡皮條的另一端栓上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系上繩套；

C.將兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)通過(guò)細(xì)繩互成角度地拉橡皮條，使細(xì)繩與橡皮條的結(jié)點(diǎn)達(dá)到某一位置O，記下O點(diǎn)的位置和兩細(xì)繩的方向，并讀出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；

D.按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則作出合力F′；

E.用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，通過(guò)細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長(zhǎng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，按同一標(biāo)度作出這個(gè)力F的圖示；

F.比較F′與F的大小和方向。

上述步驟中：

（1）有重要遺漏內(nèi)容的步驟序號(hào)是_____；遺漏內(nèi)容是_______________________________；

（2）若他將遺漏內(nèi)容補(bǔ)上后，如圖甲所示，是他利用坐標(biāo)紙記下的橡皮條結(jié)點(diǎn)位置O點(diǎn)及兩彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小，請(qǐng)根據(jù)平行四邊形定則在圖甲中作出F1和F2的合力示意圖，并用F′表示此力________。

（3）圖乙是甲和乙兩位同學(xué)分別做以上實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的結(jié)果，其中________（填“A”或“B”）比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)（力F是只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉時(shí)的示意圖）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】?jī)晌煌瑢W(xué)用同樣大小的力共同提起一桶水，桶和水的總重量為G。下列說(shuō)法正確的是

A. 當(dāng)兩人對(duì)水桶的作用力都是沿豎直向上的方向時(shí)，每人的作用力大小等于G

B. 當(dāng)兩人對(duì)水桶的作用力都是沿豎直向上的方向時(shí)，每人的作用力大小等于

C. 當(dāng)兩人對(duì)水桶的作用力之間的夾角變大時(shí)，每人的作用力大小變小

D. 當(dāng)兩人對(duì)水桶的作用力之間的夾角變大時(shí)，每人的作用力大小不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，直角三角形金屬框abc放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向平行于ab邊向上．當(dāng)金屬框繞ab邊以角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為Ua、Ub、Uc.已知bc邊的長(zhǎng)度為l.下列判斷正確的是(　　)

A. Ua>Uc，金屬框中無(wú)電流

B. Ub >Uc，金屬框中電流方向沿a－b－c－a

C. Ubc=Bl2ω，金屬框中電流方向沿a－c－b－a

D. Ubc=－Bl2ω，金屬框中無(wú)電流

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平粗糙橫桿上，有一質(zhì)量為m的小圓環(huán)A，用一細(xì)線(xiàn)懸吊一個(gè)質(zhì)量為m的球B.現(xiàn)用一水平拉力緩慢地拉起球B，使細(xì)線(xiàn)與豎直方向成37°角，此時(shí)環(huán)A仍保持靜止．已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：

(1)此時(shí)水平拉力F的大小；

(2)環(huán)對(duì)橫桿的壓力及環(huán)受到的摩擦力．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，幾位同學(xué)在做“搖繩發(fā)電”實(shí)驗(yàn)：把一條長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)的兩端連在一個(gè)靈敏電流計(jì)的兩個(gè)接線(xiàn)柱上，形成閉合回路．兩個(gè)同學(xué)迅速搖動(dòng)AB這段“繩”．假設(shè)圖中情景發(fā)生在赤道，地磁場(chǎng)方向與地面平行，由南指向北．圖中搖“繩”同學(xué)是沿東西站立的，甲同學(xué)站在西邊，手握導(dǎo)線(xiàn)的A點(diǎn)，乙同學(xué)站在東邊，手握導(dǎo)線(xiàn)的B點(diǎn)．則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 當(dāng)“繩”搖到最高點(diǎn)時(shí)，“繩”中電流最大

B. 當(dāng)“繩”搖到最低點(diǎn)時(shí)，“繩”受到的安培力最大

C. 當(dāng)“繩”向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，“繩”中電流從A流向B

D. 在搖“繩”過(guò)程中，A點(diǎn)電勢(shì)總是比B點(diǎn)電勢(shì)高

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