【題目】如圖甲所示：MN、PQ是相距d=l m的足夠長(zhǎng)平行光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與水平面成某一夾角，導(dǎo)軌電阻不計(jì)；長(zhǎng)也為1m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，ab的質(zhì)量m=0.1 kg、電阻R=lΩ；MN、PQ的上端連接右側(cè)電路，電路中R2為一電阻箱；已知燈泡電阻RL=3Ω，定值電阻R1=7Ω，調(diào)節(jié)電阻箱使R2 =6Ω，重力加速度g=10 m／s2。現(xiàn)斷開開關(guān)S，在t=0時(shí)刻由靜止釋放ab，在t=0.5 s時(shí)刻閉合S，同時(shí)加上分布于整個(gè)導(dǎo)軌所在區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上；圖乙所示為ab的速度隨時(shí)間變化圖像。

（1）求斜面傾角a及磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

（2）ab由靜止下滑x=50 m（此前已達(dá)到最大速度）的過程中，求整個(gè)電路產(chǎn)生的電熱；

（3）若只改變電阻箱R2的值。當(dāng)R2為何值時(shí)，ab勻速下滑中R2消耗的功率最大？消耗的最大功率為多少？

【答案】(1)；1T (2)28.2J (3)0.27W

【解析】試題分析：(1)S斷開時(shí)，ab做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，從圖乙得

由牛頓第二定律有所以有即

t=0.5s時(shí)，S閉合且加了磁場(chǎng)，分析可知，此后ab將先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到最大() 后接著做勻速運(yùn)動(dòng)。勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由平衡條件知又

聯(lián)立以上四式有

代入數(shù)據(jù)解得

(2)由能量轉(zhuǎn)化關(guān)系有代入數(shù)據(jù)解得J

(3)改變電阻箱R2的值后，ab勻速下滑時(shí)有所以

通過R2的電流為R2的功率為

聯(lián)立以上三式可得當(dāng)時(shí)，即，功率最大，所以W．．．

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】2016年底以來，共享單車風(fēng)靡全國(guó)各大城市，如圖所示，單車的車鎖內(nèi)集成了嵌入式芯片、GPS模塊和SIM卡等，便于監(jiān)控單車在路上的具體位置。用戶僅需用手機(jī)上的客戶端軟件(APP)掃描二維碼，即可自動(dòng)開鎖，騎行時(shí)手機(jī)APP上能實(shí)時(shí)了解單車的位置；騎行結(jié)束關(guān)鎖后APP就顯示計(jì)時(shí)、計(jì)價(jià)、里程等信息。此外，單車能夠在騎行過程中為車內(nèi)電池充電，滿足定位和自動(dòng)開鎖等過程中的用電。根據(jù)以上信息判斷下列說法正確是（ ）

A. 單車的位置信息是借助北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)準(zhǔn)確定位的

B. 單車是利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)充電的

C. 由手機(jī)APP上的顯示信息，可求出騎行的平均速度

D. 單車在被騎行過程中受到地面的摩擦力表現(xiàn)為阻力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一帶負(fù)電荷的油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，其軌跡在豎直平面（紙面）內(nèi)，且相對(duì)于過軌跡最低點(diǎn)P的豎直線對(duì)稱。忽略空氣阻力。由此可知

A. Q點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)高

B. 油滴在Q點(diǎn)的動(dòng)能比它在P點(diǎn)的大

C. 油滴在Q點(diǎn)的電勢(shì)能比它在P點(diǎn)的大

D. 油滴在Q點(diǎn)的加速度大小比它在P點(diǎn)的小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖（）所示，在傾角的光滑固定斜面上有一勁度系數(shù)的輕質(zhì)彈簧，彈簧下端固定在垂直于斜面的擋板上，彈簧上端拴接一質(zhì)量的物體，初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)．取．

（）求此時(shí)彈簧的形變量．

（）現(xiàn)對(duì)物體施加沿斜面向上的拉力，拉力的大小與物體位移的關(guān)系如圖（）所示，設(shè)斜面足夠長(zhǎng)．

．分析說明物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)并求出物體的速度與位移的關(guān)系式；

．若物體位移為時(shí)撤去拉力，在圖（）中做出此后物體上滑過程中彈簧彈力的大小隨形變量的函數(shù)圖像；并且求出此后物體沿斜面上滑的最大距離以及此后運(yùn)動(dòng)的最大速度．

圖a 圖b 圖c

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)讓小車沿傾斜的長(zhǎng)木板下滑，為了探究小車的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，某同學(xué)得到的一條紙帶如圖所示，紙帶上A、B、C、D、E是按時(shí)間順序選取的五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出，電火花計(jì)時(shí)器使用_____電源(選填“直流”或“交流”)，其工作電壓為_______V，所用的電源的頻率為50Hz，用直尺量出B、C、D、E到A點(diǎn)的距離如圖所示(單位：cm)，則B點(diǎn)的速度大小為vB=________m/s，小車的加速度大小為a=_________m/s2（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，直線A為某電源的路端電壓U與電流I的關(guān)系圖象，直線B是電阻R的兩端電壓與電流I的關(guān)系圖象．用該電源與電阻R組成閉合電路，電源內(nèi)阻r的大小和電源的輸出功率分別為（　�。�

A. 1Ω，4W

B. 2Ω，4W

C. 0.5Ω，4W

D. 1Ω，2W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于人造地球衛(wèi)星的下列說法中正確的是（ ）

A. 其軌道平面一定通過地球球心，但一定和赤道共面

B. 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的近地衛(wèi)星（）的運(yùn)行線速度小于同步衛(wèi)星運(yùn)行線速度

C. 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的近地衛(wèi)星（）的向心加速度等于（近似）地球表面重力加速度

D. 地球同步衛(wèi)星可以定點(diǎn)于北京正上方

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面xOy內(nèi)有三個(gè)寬度均為首尾相接的電場(chǎng)區(qū)域ABFE、BCGF和CDHG。三個(gè)區(qū)域中分別存在方向?yàn)椋?/span>y、＋y、＋x的勻強(qiáng)電場(chǎng)，且電場(chǎng)區(qū)域豎直方向無限大，其場(chǎng)強(qiáng)大小比例為2∶1∶2�，F(xiàn)有一帶正電的物體以某一初速度從坐標(biāo)為(0， )的P點(diǎn)射入ABFE場(chǎng)區(qū)，初速度方向水平向右。物體恰從坐標(biāo)為(2， /2)的Q點(diǎn)射入CDHG場(chǎng)區(qū)，已知物體在ABFE區(qū)域所受電場(chǎng)力和所受重力大小相等，重力加速度為，物體可以視為質(zhì)點(diǎn)，求：

(1)物體進(jìn)入ABFE區(qū)域時(shí)的初速度大�。�

(2)物體在ADHE區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間；

(3)物體從DH邊界射出位置的坐標(biāo)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在坐標(biāo)系xOy平面的x>0區(qū)域內(nèi)，存在電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=2×105N／C、方向垂直于x軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.20 T、方向與xOy平面垂直向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在y軸上有一足夠長(zhǎng)的熒光屏PQ，在x軸上的M(10，0)點(diǎn)處有一粒子發(fā)射槍向x軸正方向連續(xù)不斷地發(fā)射大量質(zhì)量m=6.4×10-27kg、電荷量q=3.2×10-19C的帶正電粒子(重力不計(jì))，粒子恰能沿x軸做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若撤去電場(chǎng)，并使粒子發(fā)射槍以M點(diǎn)為軸在xOy平面內(nèi)以角速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(整個(gè)裝置都處在真空中)。

(1)判斷電場(chǎng)方向，求粒子離開發(fā)射槍時(shí)的速度；

(2)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑；

(3)熒光屏上閃光點(diǎn)的范圍；

(4)若不考慮粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，求熒光屏上閃光點(diǎn)從最低點(diǎn)移動(dòng)到最高點(diǎn)所用的時(shí)間。

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