【題目】如圖所示，MN和PQ為豎直方向的兩平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌，間距L為1m，電阻不計(jì)。導(dǎo)軌所在的平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度B為1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直。質(zhì)量m＝0.2 kg、電阻r＝1Ω的金屬桿ab始終垂直于導(dǎo)軌并與其保持光滑接觸，導(dǎo)軌的上端有阻值為R＝3Ω的燈泡。金屬桿從靜止下落，當(dāng)下落高度為h＝4m后燈泡保持正常發(fā)光。重力加速度為g＝10m/s2。求：

（1）燈泡的額定功率；

（2）金屬桿從靜止下落4m的過程中通過燈泡的電荷量；

（3）金屬桿從靜止下落4m的過程中燈泡所消耗的電能．

【答案】（1）12 W（2）1 C（3）1.2 J

【解析】試題（1）燈泡保持正常發(fā)光時(shí)，金屬桿做勻速運(yùn)動(dòng)，重力與安培力二力平衡，列出平衡方程，可得到燈泡的額定電流，即可求得其額定功率．

（2）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和電量的公式結(jié)合求解電量．

（3）根據(jù)能量守恒定律求解燈泡所消耗的電能．

解：（1）燈泡保持正常發(fā)光時(shí)，金屬桿做勻速運(yùn)動(dòng) mg=BIL

得燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流 I==A=2A

則額定功率P=I2R=22×3W="12" W

（2）平均電動(dòng)勢(shì)=，平均電流=

則電荷量q=△t==C="1" C

（3）E=I（R+r）=BLv

得金屬桿勻速時(shí)的速度為v==="8" m/s

由能量守恒有：mgh=mv2+W電

得回路中消耗的總的電能W電="1.6" J

則燈泡所消耗的電能WR=W電=×1.6J="1.2" J

答：

（1）燈泡的額定功率是12W；

（2）金屬桿從靜止下落4m的過程中通過燈泡的電荷量是1C；

（3）金屬桿從靜止下落4m的過程中燈泡所消耗的電能是1.2J．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】彈簧振子在光滑水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，把小鋼球從平衡位置向左拉一段距離，放手讓其運(yùn)動(dòng)。從小鋼球通過平衡位置開始計(jì)時(shí)，其振動(dòng)圖象如圖所示，下列說法正確的是

A. 鋼球的振動(dòng)周期為1s

B. 在t0時(shí)刻彈簧的形變量為4cm

C. 鋼球振動(dòng)半個(gè)周期，回復(fù)力做功為零

D. 鋼球振動(dòng)一周期，通過的的路程等于10cm

E. 鋼球振動(dòng)方程x=5sincm

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L，底端接有阻值為R的電阻．一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌和桿ab的電阻可忽略．整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直斜面向上．讓桿ab沿軌道由靜止開始下滑，導(dǎo)軌和桿ab接觸良好，不計(jì)它們之間的摩擦，桿ab由靜止下滑距離S時(shí)，已處于勻速運(yùn)動(dòng)．重力加速度為g．則（ ）

A. 勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)桿ab的速度為

B. 勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)桿ab受到的安培力大小為mgsinθ

C. 桿ab由靜止下滑距離S過程中，安培力做功為mgSsinθ

D. 桿ab由靜止下滑距離S過程中，電阻R產(chǎn)生的熱量為mgSsinθ

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】光的干涉現(xiàn)象在技術(shù)中有重要應(yīng)用。例如,在磨制各種鏡面或其他精密的光學(xué)平面時(shí),可以用干涉法檢查平面的平整程度。如圖所示,在被測(cè)平面上放一個(gè)透明的樣板,在樣板的一端墊一個(gè)薄片,使樣板的標(biāo)準(zhǔn)平面與被測(cè)平面之間形成一個(gè)楔形空氣薄層。用單色光從上面照射,在樣板上方向下觀測(cè)時(shí)可以看到干涉條紋。如果被測(cè)表面是平整的,干涉條紋就是一組平行的直線(如圖甲),下列說法正確的是（ ）

A. 這是空氣層的上下兩個(gè)表面反射的兩列光波發(fā)生干涉

B. 空氣層厚度相同的地方,兩列波的路程差相同,兩列波疊加時(shí)相互加強(qiáng)或相互削弱的情況也相同

C. 如果干涉條紋如圖乙所示發(fā)生彎曲,就表明被測(cè)表面彎曲對(duì)應(yīng)位置向下凹

D. 如果干涉條紋如圖乙所示發(fā)生彎曲,就表明被測(cè)表面彎曲對(duì)應(yīng)位置向上凸

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某電動(dòng)機(jī)工作時(shí)輸出功率P與拉動(dòng)物體的速度v之間的關(guān)系如圖（a）所示�，F(xiàn)用該電動(dòng)機(jī)在水平地面拉動(dòng)一物體（可視為質(zhì)點(diǎn)），運(yùn)動(dòng)過程中輕繩始終處在拉直狀態(tài)，且不可伸長(zhǎng)，如圖（b）所示。已知物體質(zhì)量m=1kg，與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)，離出發(fā)點(diǎn)C左側(cè)s距離處另有動(dòng)摩擦因數(shù)為、長(zhǎng)為d=0.5m的粗糙材料鋪設(shè)的地面AB段。（g取10m/s2）

(1)若s足夠長(zhǎng)，電動(dòng)機(jī)功率為2W時(shí)，物體在地面能達(dá)到的最大速度是多少？

(2)若啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，物體在C點(diǎn)從靜止開始運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度恰好達(dá)到0.5m/s，則BC間的距離s是多少？物體能通過AB段嗎？如果不能停在何處？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】飲水機(jī)是一種常見的家用電器，其工作電路可簡(jiǎn)化為如圖所示的電路，其中S是溫度控制開關(guān)，當(dāng)水溫升高到一定溫度時(shí)，它會(huì)自動(dòng)切換，使飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)；R2是飲水機(jī)加熱管的電阻，R1是與加熱管串聯(lián)的電阻。該飲水機(jī)的額定電壓是220v，加熱功率550w,保溫時(shí)整機(jī)耗電量0.48kw/24h（不考慮R1、R2的阻值受溫度影響）。當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，飲水機(jī)處于何種工作狀態(tài)及R2的阻值為（）

A. 加熱220 B. 加熱88 C. 保溫88 D. 保溫220

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如下圖所示，質(zhì)量為m的通電細(xì)桿放在傾角為θ的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的寬度為d，桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)有電流通過細(xì)桿，細(xì)桿恰好靜止于導(dǎo)軌上。細(xì)桿與導(dǎo)軌間的摩擦力 一定不為零的是

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定的光滑豎直桿上套一個(gè)滑塊A，與滑塊A連接的細(xì)線繞過光滑的輕質(zhì)定滑輪連接滑塊B，細(xì)線不可伸長(zhǎng)，滑塊B放在粗糙的固定斜面上，連接滑塊B的細(xì)線和斜面平行，滑塊A從細(xì)線水平位置由靜止釋放（不計(jì)輪軸處的摩擦），到滑塊A下降到速度最大（A未落地，B未上升至滑輪處）的過程中

A. 滑塊A和滑塊B的加速度大小一直相等

B. 滑塊A減小的機(jī)械能等于滑塊B增加的機(jī)械能

C. 滑塊A的速度最大時(shí)，滑塊A的速度大于B的速度

D. 細(xì)線上張力對(duì)滑塊A做的功等于滑塊A機(jī)械能的變化量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，與水平面成α角、寬為L(zhǎng)的傾斜平行金屬導(dǎo)軌，處在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)回路電流強(qiáng)度為I時(shí)，金屬桿ab水平靜止在光滑導(dǎo)軌上，金屬桿ab所受安培力為F，斜面的支持力為N，則下列判斷正確的是

A. 安培力方向垂直ab桿沿斜面向上

B. 安培力方向垂直ab桿水平向左

C. N=

D. N=BIL

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