(14分)如圖所示，足夠長的光滑導(dǎo)軌ab、cd固定在豎直平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為l，b、c兩點(diǎn)間接一阻值為R的電阻．ef是一水平放置的導(dǎo)體桿，其質(zhì)量為m、有效電阻值為R，桿與ab、cd保持良好接觸。整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直·現(xiàn)用一豎直向上的力F拉導(dǎo)體桿，使導(dǎo)體桿從靜止開始做加速度為的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在上升高度為h的過程中，拉力做功為W，g為重力加速度，不計(jì)導(dǎo)軌電阻及感應(yīng)電流間的相互作用．求：

(1)導(dǎo)體桿上升到h時(shí)所受拉力F的大�。�

(2)導(dǎo)體桿上升到h過程中通過桿的電量；

(3)導(dǎo)體桿上升到h過程中bc間電阻R產(chǎn)生的焦耳熱．

 

【答案】

（1） (2) (3)

【解析】

試題分析：（1）設(shè)ef上升到h時(shí)，速度為v1、拉力為F，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：

根據(jù)牛頓第二定律得：

根據(jù)閉合電路的歐姆定律得：

聯(lián)立解得：

（2）感應(yīng)電荷量

根據(jù)閉合電路的歐姆定律

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律

所以

（3）設(shè)整個(gè)過程產(chǎn)生的總焦耳熱為Q，由功能關(guān)系得：

解得：

所以R上產(chǎn)生的焦耳熱為

考點(diǎn)：本題考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、功能關(guān)系

 

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：

（本題14分）如圖所示，AB為水平軌道，A、B間距離s=1m，BCD是半徑為R=0.2m的豎直半圓形軌道，B為兩軌道的連接點(diǎn)，D為軌道的最高點(diǎn)，整個(gè)軌道處于豎直向下的勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)大小為E=。一帶正電的小物塊質(zhì)量為m=0.5kg，它與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1。小物塊在F=10N的水平恒力作用下從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去力F，小物塊剛好能到達(dá)D點(diǎn)，試求：(g=10m/s2)

（1）撤去F時(shí)小物塊的速度大��；

（2）在半圓形軌道上小物塊克服摩擦力做的功。

 

 

 

 

 

 

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科目：高中物理 來源：2014屆貴州貴陽北京師范大學(xué)貴陽附屬中學(xué)高三上第一次月考物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

(14分）如圖所示，質(zhì)量M=0.2kg的長板靜止在水平地面上，與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.1，另一質(zhì)量m=0.1kg的帶正電小滑塊以v0=8m/s初速滑上長木板，滑塊與長木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.5，小滑塊帶電量為q＝2×10－3C，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程始終處于水平向右的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度E＝1×102N/C，（m/s2）求：

（1）剛開始時(shí)小滑塊和長板的加速度大小各為多少.

（2）小滑塊最后停在距木板左端多遠(yuǎn)的位置.

（3）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的熱量.

 

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年上海市奉賢區(qū)高三11月調(diào)研測試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

(14分）如圖所示，高為0.3m的水平通道內(nèi)，有一個(gè)與之等高的質(zhì)量為M＝1.2kg表面光滑的立方體，長為L＝0.2m的輕桿下端用鉸鏈連接于O點(diǎn)，O點(diǎn)固定在水平地面上豎直擋板的底部（擋板的寬度可忽略），輕桿的上端連著質(zhì)量為m＝0.3kg的小球，小球靠在立方體左側(cè)。取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。

（1）為了使輕桿與水平地面夾角＝37°時(shí)立方體平衡且不動(dòng)，作用在立方體上的水平推力F1應(yīng)為多大？

（2）若立方體在F2＝4.5N的水平推力作用下從上述位置由靜止開始向左運(yùn)動(dòng)，則剛要與擋板相碰時(shí)其速度多大？

（3）立方體碰到擋板后即停止運(yùn)動(dòng)，而輕桿帶著小球向左倒下碰地后反彈恰好能回到豎直位置，若小球與地面接觸的時(shí)間為t＝0.05s，則小球?qū)Φ孛娴钠骄鶝_擊力為多大？

（4）當(dāng)桿回到豎直位置時(shí)撤去F2，桿將靠在立方體左側(cè)漸漸向右倒下，最終立方體在通道內(nèi)的運(yùn)動(dòng)速度多大？

 

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年江蘇省高三第一次質(zhì)量檢測物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（本小題14分）如圖所示為車站使用的水平傳送帶的模型，它的水平傳送帶的長度為L=8 m，傳送帶的皮帶輪的半徑均為R=0．2 m，傳送帶的上部距地面的高度為h=0．45 m，現(xiàn)有一個(gè)旅行包（視為質(zhì)點(diǎn)）以v0=10 m/s的初速度水平地滑上水平傳送帶。已知旅行包與皮帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 µ=0．6． （g取10 m/s2．）試討論下列問題：

（1）若傳送帶靜止，旅行包滑到B端時(shí)，人若沒有及時(shí)取下，旅行包將從B端滑落。則包的落地點(diǎn)距B端的水平距離為多少?

（2）設(shè)皮帶輪順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并設(shè)水平傳送帶長度仍為8 m，旅行包滑上傳送帶的初速度恒為10 m/s。當(dāng)皮帶輪的角速度ω值在什么范圍內(nèi)，旅行包落地點(diǎn)距B端的水平距離始終為（1）中所求的水平距離?若皮帶輪的角速度ω1=40 rad/s，旅行包落地點(diǎn)距B端的水平距離又是多少?

（3）設(shè)皮帶輪以不同的角速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在圖所示的坐標(biāo)系中畫出旅行包落地點(diǎn)距B端的水平距離s隨皮帶輪的角速度ω變化的圖象．

 

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科目：高中物理 來源：2013屆廣東省廣州市高二上學(xué)期期中考試物理卷 題型：選擇題

（本題14分）如圖所示，AB為水平軌道，A、B間距離s=1m，BCD是半徑為R=0.2m的豎直半圓形軌道，B為兩軌道的連接點(diǎn)，D為軌道的最高點(diǎn)，整個(gè)軌道處于豎直向下的勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)大小為E=。一帶正電的小物塊質(zhì)量為m=0.5kg，它與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1。小物塊在F=10N的水平恒力作用下從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去力F，小物塊剛好能到達(dá)D點(diǎn)，試求：(g=10m/s2)

（1）撤去F時(shí)小物塊的速度大�。�

（2）在半圓形軌道上小物塊克服摩擦力做的功。

 

 

 

 

 

 

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