如圖15所示，一根電阻為R=12Ω的電阻絲做成一個半徑為r=1m的圓形導線框，豎直放置在水平勻強磁場中，線框平面與磁場方向垂直，磁感應強度為B=0.2T，現(xiàn)有一根質(zhì)量為m=0.1kg、電阻不計的導體棒，自圓形線框最高點由靜止開始下落，在下落過程中始終與線框良好接觸，已知下落距離為r/2時，棒的速度大小為v1=8/3m/s，下落到經(jīng)過圓心時棒的速度大小為v2=10/3m/s，試求：
（1）下落距離為r/2時棒的加速度；
（2）從開始下落到經(jīng)過圓心的過程中線框中產(chǎn)生的焦耳熱.


（1）金屬棒下落距離為r/2時，金屬棒中產(chǎn)生感應電動勢，由法拉第電磁感應定律得，感應電動勢為 E=B（r）v1
此時，金屬圓環(huán)為外電路，等效電阻為
R1==8/3Ω
金屬棒中的電流為 I=E/R1
金屬棒受的安培力為
F=BIL==0.12N
由 mg-F=ma
得 a=g-F/M=10-F/M=8.8m/s2
（2）由能量守恒定律得 mgr-Q=mv22/2-0
Q=mgr+mv22/2=1.56J
【試題分析】
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2011?廈門模擬）（1）在做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗時，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細繩；先后兩次拉伸橡皮條，一次是用兩個彈簧測力計通過兩細繩互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個彈簧測力計通過細繩拉橡皮條．
①實驗操作中，下列說法正確的是
AB
AB
．
A．彈簧測力計、細繩、橡皮條都應貼近木板且與木板平行；
B．拉橡皮條的細繩要長些，標記同一細繩方向的兩點要遠些；
C．拉力F1和F2的夾角越大越好；
D．先將其中一個彈簧測力計沿某一方向拉到最大量程，然后只需調(diào)節(jié)另一個彈簧測力計拉力的大小和方向，把橡皮條另一端拉到O點．
②實驗中，要求先后兩次力的作用效果相同，指的是
D
D
．
A．用兩個彈簧測力計拉力F1和F2的大小之和等于一個彈簧測力計拉力的大��；
B．橡皮條沿同一方向伸長；
C．橡皮條伸長到同一長度；
D．橡皮條沿同一方向伸長到同一長度．
（2）熱敏電阻包括正溫度系數(shù)電阻器（PTC）和負溫度系數(shù)電阻器（NTC）．正溫度系數(shù)電阻器（PTC）在溫度升高時電阻值越大，負溫度系數(shù)電阻器（NTC）在溫度升高時電阻值越小，熱敏電阻的這種特性，常常應用在控制電路中．某實驗小組選用下列器材探究通過熱敏電阻Rx（常溫下阻值約為10.0Ω）的電流隨其兩端電壓變化的特點．
A．電流表A1（量程100mA，內(nèi)阻約1Ω）  
B．電流表A2（量程0.6A，內(nèi)阻約0.3Ω）
C．電壓表V1（量程3.0V，內(nèi)阻約3kΩ）   
D．電壓表V2（量程15.0V，內(nèi)阻約10kΩ）
E．滑動變阻器R（最大阻值為10Ω）      
F．滑動變阻器R′（最大阻值為500Ω）
G．電源E（電動勢15V，內(nèi)阻忽略）      
H．電鍵、導線若干
①實驗中改變滑動變阻器滑片的位置，使加在熱敏電阻兩端的電壓從零開始逐漸增大，請在所提供的器材中選擇必需的器材，應選擇的器材為電流表
B
B
；電壓表
D
D
；滑動變阻器
E
E
．（只需填寫器材前面的字母即可）
②請在所提供的器材中選擇必需的器材，在如圖1所示的虛線框內(nèi)畫出該小組設計的電路圖．

③該小組測出熱敏電阻R1的U一I圖線如圖2曲線Ⅰ所示．請分析說明該熱敏電阻是
PTC
PTC
熱敏電阻（填PTC或NTC）．
④該小組又通過查閱資料得出了熱敏電阻R2的U一I圖線如圖2曲線Ⅱ所示．然后又將熱敏電阻R1、R2分別與電池組連成如圖3所示電路．測得通過R1和R2的電流分別為0.30A和0.60A，則電池組的電動勢為
10
10
V，內(nèi)阻為
6.7
6.7
Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2009?廣東模擬）（1）圖甲為20分度游標卡尺的部分示意圖，其讀數(shù)為
8.15
8.15
 mm；圖乙為螺旋測微器的示意圖，其讀數(shù)為
2.970
2.970
 mm．
（2）某同學用電火花計時器（其打點周期T=0.02s）來測定自由落體的加速度．試回答：
①下列器材中，不需要的是
D
D
（只需填選項字母）．
A．直尺          B．紙帶         C．重錘         D．低壓交流電源
②實驗中在紙帶上連續(xù)打出點1、2、3、…、9，如圖丙所示，由此測得加速度的大小為
9.4
9.4
m/s2．
③當?shù)氐闹亓铀俣却笮?.8m/s2，測量值與實際值有差異的主要原因是
受摩擦阻力、空氣阻力的影響
受摩擦阻力、空氣阻力的影響
．
（3）某學習小組為探究導電溶液的電阻在體積相同時，電阻值與長度的關系．選取了一根乳膠管，里面灌滿了鹽水，兩端用粗銅絲塞住管口，形成一段封閉的鹽水柱．進行了如下實驗：
①該小組將鹽水柱作為純電阻，粗測其電阻約為幾千歐．現(xiàn)采用伏安法測鹽水柱的電阻，有如下實驗器材供選擇：
A．直流電源：電動勢12V，內(nèi)阻很小，額定電流為1A；
B．電流表A1：量程0～10mA，內(nèi)阻約10Ω；
C．電流表A2：量程0～600mA，內(nèi)阻約0.5Ω；
D．電壓表V：量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ；
E．滑動變阻器R1：最大阻值10Ω；
F．滑動變阻器R2：最大阻值5kΩ；
G．開關、導線等
在可供選擇的器材中，應選用的電流表是
A1
A1
（填“A1”或“A2”），應該選用的滑動變阻器是
R2
R2
（填“R1”或“R2”）．
②該小組已經(jīng)完成部分導線的連接，請你在實物接線圖丁中完成余下導線的連接．
③握住乳膠管的兩端把它均勻拉長，多次實驗測得鹽水柱長度L、電阻R的數(shù)據(jù)如下表：
實驗次數(shù) 1 2 3 4 5 6
長度L（cm） 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0
電阻R（kΩ） 1.3 2.1 3.0 4.1 5.3 6.7
為了研究電阻R與長度L的關系，該小組用縱坐標表示電阻R，作出了如圖戊所示的圖線，你認為橫坐標表示的物理量是
L2
L2
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

I．在“用油膜法估測分子大小”實驗中，將4mL的
純油酸溶液滴入20L無水酒精溶液中充分混合．注射器中
1mL的上述混合溶液可分50滴均勻滴出，將其中的1滴
滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，
在玻璃板上描出油膜的輪廓，隨后把玻璃板放在坐標紙上，
其形狀如圖1所示，坐標紙上正方形小方格的邊長為10mm．
（1）油酸膜的面積約是
8×10-3
8×10-3
m2；
（2）由此可以求出油酸分子的直徑
5×10-10
5×10-10
 m．（結(jié)果均取一位有效數(shù)字）．
II．某學習小組為探究導電溶液的電阻在體積相同時，電阻值與長度的關系．選取一根乳膠管，里面灌滿了鹽水，兩端用粗銅絲塞住管口，形成一段封閉的鹽水柱．進行了如下實驗：
（1）該小組將鹽水柱作為純電阻，粗測其電阻約為幾千歐．現(xiàn)采用伏安法測鹽水柱的電阻，有如下實驗器材供供選擇：
A．直流電源：電動勢12V，內(nèi)阻很小，額定電流1A；
B．電流表A1：量程0～10mA，內(nèi)阻約10Ω；
C．電流表A2：量程0～600mA，內(nèi)阻約0.5Ω；
D．電壓表V：量程0～15V，內(nèi)阻約15Ω；
E．滑動變阻器R1：最大阻值1kΩ；
F．滑動變阻器R2：最大阻值5Ω；
G．開關．導線等
在可供選擇的器材中，應選用的電流表是
A1
A1
（填“A1”或“A2”），應該選用的滑動變阻器是
R2
R2
（填“R1”或“R2”）；
（2）根據(jù)所選的器材畫出實驗的電路圖
（3）握住乳膠管兩端把它均勻拉長，多次實驗測得鹽水柱長度L．電阻R的數(shù)據(jù)如下表：
實驗次數(shù) 1 2 3 4 5 6
長度L（cm） 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0
電阻R（/Ω） 1.3 2.1 3.0 4.1 5.3 6.7
為了研究電阻R與長度L的關系，該小組用縱坐標表示電阻R，作出了如圖2所示的圖線，你認為橫坐標表示的物理量是
L2
L2
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖15-4-5所示，一根光滑絕緣桿MN在豎直面內(nèi)與水平面夾角為37°，放在一個范圍較大的磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向與桿垂直.質(zhì)量為m的帶電環(huán)沿桿下滑到P處時，向上拉桿的力大小為0.4mg，若環(huán)帶的電荷量為q，問環(huán)帶什么電？它滑到P處時的速度多大？在何處環(huán)與桿無相互作用？

圖15-4-5

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科目：高中物理 來源：2012屆安徽省蕪湖一中高三第六次模擬考試理科綜合物理試卷（帶解析） 題型：實驗題


I．某同學利用如圖(a)裝置做“探究彈簧彈力大小與其長度的關系”的實驗。
①在安裝刻度尺時，必須使刻度尺保持　　狀態(tài)。
②他通過實驗得到如圖(b)所示的彈力大�。婆c彈簧長度x的關系圖線。由此圖線可得該彈簧的原長x0=　　cm，勁度系數(shù)k=   N/m。
③他又利用本實驗原理把該彈簧做成一把彈簧秤，當彈簧秤上的示數(shù)如圖(c)所示時，該彈簧的長度x=　　cm。

Ⅱ．某學習小組為探究導電溶液的電阻在體積相同時，電阻值與長度的關系。選取一根乳膠管，里面灌滿了鹽水，兩端用粗銅絲塞住管口，形成一段封閉的鹽水柱。進行了如下實驗：
（1）該小組將鹽水柱作為純電阻，粗測其電阻約為幾千歐�，F(xiàn)采用伏安法測鹽水柱的電阻，有如下實驗器材可供選擇：

A．直流電源：電動勢12V，內(nèi)阻很小，額定電流1A；
B．電流表A1：量程0～10mA，內(nèi)阻約；
C．電流表A2：量程0～600mA，內(nèi)阻約；
D．電壓表V：量程0～15V，內(nèi)阻約；
E．滑動變阻器R1：最大阻值；
F．滑動變阻器R2：最大阻值；         
G．開關．導線等
在可供選擇的器材中，應選用的電流表是_______（填“A­1”或“A2”），應該選用的滑動變阻器是________（填“R1”或“R2”）。
（2）根據(jù)所選的器材在題給的方框內(nèi)畫出實驗的電路圖。

（3）握住乳膠管兩端把它均勻拉長，多次實驗測得鹽水柱長度L，電阻R的數(shù)據(jù)如下表：
實驗次數(shù)
1
2
3
4
5
6
長度L（cm）
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
電阻R（）
1.3
2.1
3.0
4.1
5.3
6.7
為了研究電阻R與長度L的關系，該小組用縱坐標表示電阻R，作出了如圖所示的圖線，你認為橫坐標表示的物理量是____________。

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