【題目】平行金屬導軌在水平面內(nèi)固定，導軌間距L＝0.5 m，導軌右端接有電阻RL＝9Ω的小燈泡，導軌電阻不計，如圖甲所示。在導軌的MNQP矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強磁場，MN、PQ間距d＝4m，此區(qū)域磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，垂直導軌跨接一電阻r＝1Ω的金屬棒GH，金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5。在t＝0時刻，給金屬棒施加一向右的恒力F（F未知），使金屬棒從靜止開始運動，t＝2s時恰好到達MN處。在0～4 s內(nèi)小燈泡發(fā)光亮度始終沒變化 (g取10 m/s2) ，求：

（1）此段時間內(nèi)流過燈泡的電流；

（2）導體棒的質(zhì)量；

（3）0～4 s內(nèi)整個系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】（1）0～4 s內(nèi)小燈泡發(fā)光亮度始終沒變化，則流過燈泡的電流不變。

在0～2s內(nèi)由電磁感應定律得

由閉合電路的歐姆定律得

聯(lián)立解得：

（2）由題知進入磁場后，磁場不再發(fā)生變化。

由導體棒切割磁感線

在0～2s內(nèi)，導體棒未進入磁 場。

由運動學規(guī)律得

由牛頓第二定律得

進入磁場后燈泡亮度不變，則導體棒做勻速運動。

由平衡條件得

聯(lián)立解得

（3）0～4 s內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱

0～2 s內(nèi)位移

2s～4 s內(nèi)位移

摩擦產(chǎn)生的熱量

則系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量

綜上所述本題答案是; （1） （2） （3）

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，間距為l、電阻不計的光滑導軌固定在傾角為θ的斜面上。在區(qū)域I內(nèi)有方向垂直于斜面的勻強磁場，磁感應強度恒為B；在區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直于斜面向下的勻強磁場，其磁感應強度B1的大小隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示。t=0時刻，在軌道上端的金屬細棒ab從如圖位置由靜止開始沿導軌下滑，同時下端的另一金屬細棒cd在位于區(qū)域工內(nèi)的導軌上也由靜止釋放。在ab棒運動到區(qū)域Ⅱ的下邊界EF之前，cd棒始終靜止不動，兩棒均與導軌接觸良好。已知cd棒的質(zhì)量為m、電阻為R，a6棒的質(zhì)量、阻值均未知，區(qū)域Ⅱ沿斜面的長度為2l，在t=tx時刻（tx未知）ab棒恰好進入?yún)^(qū)域Ⅱ，重力加速度為g。求：

(1)試判斷通過cd棒的電流方向和區(qū)域工內(nèi)磁場的方向；

(2)當金屬棒ab在區(qū)域Ⅱ內(nèi)運動時，金屬棒cd消耗的電功率P；

(3)ab棒開始下滑的位置離區(qū)域Ⅱ下邊界的距離；

(4)為了求得ab棒開始下滑至EF的過程中，回路中產(chǎn)生總的熱量Q，某同學先求出ab棒 的質(zhì)量、到達EF處的速度，并利用(3)問中的距離，然后用總熱量Q等于機械能的減小量進行求解。若這位同學的方法正確，請用他的方法求出總熱量Q；若他的方法不正確，請用你的方法求出總熱量Q。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物理小組的同學在實驗室測量小滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)，裝置如圖，將木板水平固定在水平實驗臺上，光電門A、光電門B固定在木板上，實驗步驟如下：

（1）用游標卡尺測量遮光片的寬度d，其示數(shù)如圖b所示，d=_________cm；

（2）兩個光電門同時連接計時器，讓滑塊從左側(cè)弧形軌道上滑下，通過調(diào)整滑塊下滑的初始高度，使滑塊能依次通過光電門，用計時器記錄遮光片通過光電門A的時間和通過光電門B的時間；

（3）保持光電門A的位置不動，逐步改變光電門B的位置，重復步驟（2）；

（4）已知重力加速度為g，要測量處動摩擦因數(shù)μ，還需要測量___________；

A．滑塊由弧形軌道下滑的高度h

B．滑塊（含遮光片的質(zhì)量m）

C．兩光電門間的距離S

（5）滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)可表示為_______________。（用已知量和需要測量量的字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小球m在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運動（彎管的半徑為R），則下列說法正確的是（　　）

A. 小球通過最高點的最小速度為

B. 小球通過最高點的最小速度為零

C. 小球在水平線ab以下管道中運動時,外側(cè)管壁對小球可以沒有作用力

D. 小球在水平線ab以上管道中運動時,內(nèi)側(cè)管壁對小球一定有作用力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，a、b、c為三個傳動輪邊緣上的點，b、c所在的兩輪固定在同一軸上。轉(zhuǎn)動過程中，傳動帶不打滑，a、b、c三點做半徑分別為ra、rb、rc的圓周運動，且rc＞ra＞rb。則三個點的角速度ω和線速度v的大小關系是（ ）

A. ωa＞ωb、va＞vb B. ωa＞ωb、va＝vb C. ωb＝ωc、vb＝vc D. ωb＝ωc、vb＜vc

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國志愿者王躍曾與俄羅斯志愿者一起進行“火星-500”的實驗活動。假設王躍登陸火星 后，測得火星半徑是地球半徑的，質(zhì)量是地球質(zhì)量的。已知地球表面的重力加速度是g，地球的半徑為R，王躍在地球上能向上豎直跳起的最大高度是h，忽略自轉(zhuǎn)的影響，下列說法正確的是

A. 王躍以在地球上相同的初速度在火星上起跳后，能達到的最大高度是

B. 火星表面的重力加速度是

C. 火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為2:3

D. 火星的密度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某種透明材料制成的等腰梯形玻璃磚，截面如圖所示，其中底邊BC長為，∠B=75°，O點在AB邊上，與B點距離為10cm，現(xiàn)有一束單色光于AB邊從O點與AB邊成30°角射入玻璃磚，已知單色光在玻璃磚中的折射率為，在真空中的傳播速度為，（，結(jié)果可用根號表示）。求：

（i）單色光從玻璃磚中射出的折射角；

（ii）單色光在玻璃磚中的傳播時間；

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某研究性學習小組進行了如下實驗：如圖所示，在一端封閉的光滑細玻璃管中注滿清水，水中放一個紅蠟做成的小圓柱體R。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標原點以速度v0=3cm/s勻速上浮的同時，玻璃管沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運動。同學們測出某時刻R的坐標為（4，6），此時R的速度大小為 cm/s，R在上升過程中運動軌跡的示意圖是 。（R視為質(zhì)點）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖示為某探究活動小組設計的節(jié)能運動系統(tǒng)。斜面軌道傾角為30°，質(zhì)量為M的木箱與軌道的動摩擦因數(shù)為，木箱在軌道A端時，自動裝貨裝置將質(zhì)量為m的貨物裝入木箱，然后木箱載著貨物沿軌道無初速滑下，在輕彈簧被壓縮至最短時，自動卸貨裝置立刻將貨物卸下，然后木箱恰好被彈回到軌道A端，重復上述過程。下列選項正確的是( )

A. m＝3M

B. m＝2M

C. 木箱不與彈簧接觸時，上滑過程的運動時間大于下滑過程中的運動時間

D. 若貨物的質(zhì)量減少，則木箱一定不能回到A處

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