【題目】如圖所示PQ、MN為足夠長的兩平行金屬導(dǎo)軌，它們之間連接一個阻值R＝8Ω的電阻，導(dǎo)軌間距為L＝1m。一質(zhì)量m＝0.1kg，電阻r＝2Ω，長約1m的金屬桿水平放置在導(dǎo)軌上，它與導(dǎo)軌的滑動摩擦因數(shù)．導(dǎo)軌平面的傾角為θ＝30°，在垂直導(dǎo)軌平面方向有勻強磁場，磁感應(yīng)強度B＝0.5T，現(xiàn)讓金屬桿AB由靜止開始下滑，已知桿AB從靜止開始到恰好作勻速運動的過程中沿軌道下滑距離s=20m，g=10m/s2求：

（1）桿AB下滑速度為2m/s時的加速度大�。�

（2）桿AB下滑的最大速度vm；

（3）桿AB從靜止開始到恰好作勻速運動的過程中R上產(chǎn)生的熱量。

【答案】（1）1.5m/s2；（2）8m/s；（3）0.64J

【解析】

（1）由牛頓第二定律、安培力公式與閉合電路歐姆定律及摩擦力表達式，列出方程即可求解。

（2）當(dāng)AB桿加速度減至為零時，速度達到最大，從而根據(jù)方程計算，即可求解。

（3）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、電量表達式從而列出面積與電量、電阻及磁場、桿的長度關(guān)系，再由能量守恒關(guān)系，即可求解。

（1）取AB桿為研究對象其受力分析

沿斜面方向： ①

垂直斜面方向： ②

摩擦力 ③

安培力 ④

⑤

⑥

聯(lián)立上面①②③④⑤⑥解得：

當(dāng) 時

（2）由上問可知 ，故AB做加速度減小的加速運動

當(dāng)時，

（3）從靜止開始到運速運動過程中

設(shè)兩電阻發(fā)熱和為QR+Qr

由能量守恒可知

又

聯(lián)立 解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C。氣體處在狀態(tài)A時，溫度為tA =-227℃，取latm=1.0x105 Pa，絕對零度為-273℃，求：

(i)氣體在狀態(tài)B時的溫度tB

(ii)從狀態(tài)A到狀態(tài)C過程，氣體從外界吸收的熱量。

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【題目】讓一根均勻軟繩的繩端M點在垂直于軟繩的方向上做簡諧運動，軟繩上會形成橫波波形，如圖甲所示。已知軟繩端點M的振動圖像如圖乙。觀察發(fā)現(xiàn)，當(dāng)t=1s時，軟繩上各點都已經(jīng)開始振動。在t=1.1s時刻，M、N平衡位置之間只有一個波峰，且N點處在平衡位置，M、N兩點平衡位置之間距離d=0.6m。求：

①波長和傳播速度；

②從端點M起振開始計時，繩上N點第五次運動到波峰位置的時間。

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【題目】如圖所示，已知電源電動勢E＝5 V，內(nèi)阻r＝2 Ω，定值電阻R1＝0.5 Ω，滑動變阻器R2的阻值范圍為0～10 Ω.求：

（1）當(dāng)滑動變阻器R2的阻值為多大時，電阻R1消耗的功率最大？最大功率是多少？

（2）當(dāng)滑動變阻器的阻值為多大時，滑動變阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為模擬遠距離輸電的部分測試電路。a、b端接電壓穩(wěn)定的正弦交變電源，定值電阻阻值分別為R1、R2，且R1<R2，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為k且k<1，電流表、電壓表均為理想表，其示數(shù)分別用I和U表示。當(dāng)向下調(diào)節(jié)滑動變阻器R3的滑動端P時，電流表、電壓表示數(shù)變化分別用ΔI和ΔU表示。則以下說法正確的是

A. B. ＝R2

C. 電源的輸出功率一定減小D. 電壓表示數(shù)一定增加

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機,如圖所示表示它的發(fā)電原理:將一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量帶正電和負電的粒子,而從整體來說呈中性)沿圖中所示方向噴射入磁場,磁場中有兩塊金屬板A、B,這時金屬板上就聚集了電荷.在磁極配置如圖中所示的情況下,下列說法中正確的是:

A. A板帶正電

B. 有電流從b經(jīng)用電器流向a

C. 金屬板A、B間的電場方向向下

D. 等離子體發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是離子所受洛倫茲力小于所受電場力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】輕質(zhì)彈簧原長為2l，將彈簧豎直放置在地面上，在其頂端將一質(zhì)量為5m的物體由靜止釋放，當(dāng)彈簧被壓縮到最短時，彈簧長度為l�，F(xiàn)將該彈簧水平放置，一端固定在A點，另一端與物塊P接觸但不連接。AB是長度為5l的水平軌道，B端與半徑為l的光滑半圓軌道BCD相切，半圓的直徑BD豎直，如圖所示。物塊P與AB簡的動摩擦因數(shù)μ=0．5。用外力推動物塊P，將彈簧壓縮至長度l，然后釋放，P開始沿軌道運動，重力加速度大小為g。

（1）若P的質(zhì)量為m，求P到達B點時速度的大小，以及它離開圓軌道后落回到AB上的位置與B點間的距離；

（2）若P能滑上圓軌道，且仍能沿圓軌道滑下，求P得質(zhì)量的取值范圍。

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【題目】兩傾斜的平行桿上分別套著a、b兩相同圓環(huán)，兩環(huán)上均用細線懸吊著相同的小球，如圖所示。當(dāng)它們都沿桿向下滑動，各自的環(huán)與小球保持相對靜止時，a的懸線與桿垂直，b的懸線沿豎直方向，下列說法正確的是

A. a環(huán)與桿有摩擦力

B. d球處于失重狀態(tài)

C. 桿對a、b環(huán)的彈力大小相等

D. 細線對c、d球的彈力大小可能相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計的測量電源電動勢E和內(nèi)阻r的電路如圖所示，E’是輔助電源，A、B兩點間有一靈敏電流計G。

(1)實驗步驟如下：

(i)閉合開關(guān)S1、S2，靈敏電流計G的示數(shù)不為零，根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向知道電流從A流向B，可以判斷這時A、B兩點的電勢_____ (填“大于”、“小于”或“等于”)；調(diào)節(jié)R和R’使得靈敏電流計G的示數(shù)為零，讀出電流表和電壓表的示數(shù)I1和U1。

(ii)改變滑動變阻器R、R’的阻值，重新使得靈敏電流計G的示數(shù)為零，讀出電流表和電壓表的示數(shù)I2和U2。

(iii)重復(fù)(ii)中的操作，得到了多組I、U，并做出了如圖所示的圖象。

(2)由圖象可以得出電源的電動勢E測=_____V，內(nèi)阻r測=_____Ω。(結(jié)果均保留2位小數(shù))。

(3)若不計偶然誤差因素的影響，經(jīng)理論分析可得，E測____E真(填“大于”、“小于”或“等于”)，r測____r真(填“大于”、“小于”或“等于”)。

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