如圖所示，da、bc為相距為L的平行導(dǎo)軌(導(dǎo)軌電阻不計(jì))。a、b間連接一個(gè)定值電阻，阻值為R。長(zhǎng)直金屬桿可以按任意角θ架在平行導(dǎo)軌上，并以速度v勻速滑動(dòng)(平移)，v的方向與da平行，桿MN每米長(zhǎng)的阻值也為R。整個(gè)空間充滿(mǎn)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度的大小為B，方向垂直紙面向里。求：

(1)定值電阻上消耗的電功率最大時(shí)，θ角的值；

(2)桿MN上消耗的電功率最大時(shí)，θ角的值。(要求寫(xiě)出推導(dǎo)過(guò)程)


【參照答案】　(1)θ＝

(2)當(dāng)0<L≤1 m時(shí)，θ＝arcsinL；當(dāng)L>1 m時(shí)θ＝

 【名師解析】


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物塊在重物的牽引下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處)。從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開(kāi)始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50 Hz。

①通過(guò)分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)________和________之間某時(shí)刻開(kāi)始減速。

②計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為_(kāi)_______m/s，計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為_(kāi)_______m/s。(保留三位有效數(shù)字)

③物塊減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的大小為a=______m/s2(保留三位有效數(shù)字)，若用來(lái)計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)(g為重力加速度)，則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值______(填“偏大”或“偏小”)。

 

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖1所示，寒假前，某同學(xué)利用DIS系統(tǒng)對(duì)封閉在注射器內(nèi)的一定質(zhì)量的氣體作了兩次等溫過(guò)程的研究．第一次是在室溫下通過(guò)推、拉活塞改變氣體體積，并記錄體積和相應(yīng)的壓強(qiáng)；第二次在較高溫度環(huán)境下重復(fù)這一過(guò)程．

（1）結(jié)束操作后，該同學(xué)繪制了這兩個(gè)等溫過(guò)程的p﹣1/V關(guān)系圖線(xiàn)，如圖．則反映氣體在第二次實(shí)驗(yàn)中的p﹣1/V關(guān)系圖線(xiàn)的是　1　（選填“1”或“2”）；

（2）該同學(xué)是通過(guò)開(kāi)啟室內(nèi)暖風(fēng)空調(diào)實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫度升高的．在這一過(guò)程中，注射器水平地放置在桌面上，活塞可以自由伸縮，管內(nèi)的氣體經(jīng)歷了一個(gè)　等壓　（選填“等壓”“等溫”或“等容”）的變化過(guò)程．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


根據(jù)玻爾理論，電子繞氫原子核運(yùn)動(dòng)可以看作是僅在庫(kù)侖引力作用下的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，電子在第1軌道運(yùn)動(dòng)的半徑為r1，靜電力常量為k。

（1）電子繞氫原子核做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，可等效為環(huán)形電流，試計(jì)算電子繞氫原子核在第1軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及形成的等效電流的大��；

（2）氫原子在不同的能量狀態(tài)，對(duì)應(yīng)著電子在不同的軌道上繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑滿(mǎn)足rn=n2r1，其中n為量子數(shù)，即軌道序號(hào)，rn為電子處于第n軌道時(shí)的軌道半徑。電子在第n軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)氫原子的能量En為電子動(dòng)能與“電子-原子核”這個(gè)系統(tǒng)電勢(shì)能的總和。理論證明，系統(tǒng)的電勢(shì)能Ep和電子繞氫原子核做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r存在關(guān)系：Ep=-k（以無(wú)窮遠(yuǎn)為電勢(shì)能零點(diǎn)）。請(qǐng)根據(jù)以上條件完成下面的問(wèn)題。

①試證明電子在第n軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)氫原子的能量En和電子在第1軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)氫原子的能量E1滿(mǎn)足關(guān)系式

②假設(shè)氫原子甲核外做圓周運(yùn)動(dòng)的電子從第2軌道躍遷到第1軌道的過(guò)程中所釋放的能量，恰好被量子數(shù)n=4的氫原子乙吸收并使其電離，即其核外在第4軌道做圓周運(yùn)動(dòng)的電子脫離氫原子核的作用范圍。不考慮電離前后原子核的動(dòng)能改變，試求氫原子乙電離后電子的動(dòng)能。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


太陽(yáng)內(nèi)部進(jìn)行著多種核聚變反應(yīng)過(guò)程，反應(yīng)過(guò)程可簡(jiǎn)化為：四個(gè)質(zhì)子聚變?yōu)橐粋�(gè)氦核，同時(shí)放出24.7 MeV的能量．這個(gè)核反應(yīng)釋放出的能量就是太陽(yáng)不斷向外輻射能量的來(lái)源．

    (1)請(qǐng)寫(xiě)出這個(gè)核聚變簡(jiǎn)化的反應(yīng)方程；

    (2)已知地球的半徑R=6400 km，地球到太陽(yáng)的距離r=1.5×1011m，太陽(yáng)能照射到地球上時(shí)，有約30％在穿過(guò)大氣層的過(guò)程中被云層或較大的粒子等反射，有約20％被大氣層吸收．現(xiàn)測(cè)得在地球表面垂直太陽(yáng)光方向每平方米面積上接收到太陽(yáng)能的平均功率為P。=6.8×102W，求太陽(yáng)輻射能量的總功率；

    (3)若太陽(yáng)輻射的能量完全來(lái)源于上述第(1)問(wèn)中的核反應(yīng)，假設(shè)原始太陽(yáng)的質(zhì)量為2.O×1030kg，并且只有其10％的質(zhì)量可供核反應(yīng)中“虧損”來(lái)提供能量，質(zhì)子的質(zhì)量 =1.67×10-27kg，試估算太陽(yáng)的壽命．(保留1位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


在光滑水平面上，有一個(gè)粗細(xì)均勻的單匝正方形閉合線(xiàn)框abcd，在水平外力的作用下，從靜止開(kāi)始沿垂直磁場(chǎng)邊界方向做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，平行磁場(chǎng)區(qū)域的寬度大于線(xiàn)框邊長(zhǎng)，如圖甲所示．測(cè)得線(xiàn)框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流i的大小和運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示．已知圖象中四段時(shí)間分別為△t1、△t2、△t3、△t4．在△t1、△t3兩段時(shí)間內(nèi)水平外力的大小之比　　；若已知△t2：△t3：△t4=2：2：1，則線(xiàn)框邊長(zhǎng)與磁場(chǎng)寬度比值為　　．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖甲所示，在光滑絕緣水平桌面內(nèi)建立xoy坐標(biāo)系，在第Ⅱ象限內(nèi)有平行于桌面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向與x軸負(fù)方向的夾角θ=45°。在第Ⅲ象限垂直于桌面放置兩塊相互平行的平板C1、C2，兩板間距為d1=0.6m，板間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩板右端在y軸上，板C1與x軸重合，在其左端緊貼桌面有一小孔M，小孔M離坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離為l1=0.72m。在第Ⅳ象限垂直于x 軸放置一豎直平板C3，垂足為Q，Q、O相距d2=0.18m，板C3長(zhǎng)l2=0.6m�，F(xiàn)將一帶負(fù)電的小球從桌面上的P點(diǎn)以初速度垂直于電場(chǎng)方向射出，剛好垂直于x軸穿過(guò)C1板上的M孔，進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域。已知小球可視為質(zhì)點(diǎn)，小球的比荷，P點(diǎn)與小孔M在垂直于電場(chǎng)方向上的距離為，不考慮空氣阻力。求：

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大�。�

(2)要使帶電小球無(wú)碰撞地穿出磁場(chǎng)并打到平板C3上，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍；

(3)以小球從M點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始計(jì)時(shí)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間呈周期性變化，如圖乙所示，則小球能否打在平板C3上？若能，求出所打位置到Q點(diǎn)距離；若不能，求出其軌跡與平板C3間的最短距離。 (，計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖（甲）所示，光滑且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間的距離L=1m，定值電阻R1=6Ω，R2=3Ω，導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m=1kg的金屬桿，桿的電阻r=2Ω，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向下�，F(xiàn)用一拉力F沿水平方向拉桿，使金屬桿以一定的初速度開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。圖（乙）所示為通過(guò)R1中電流的平方I12隨時(shí)間t的變化關(guān)系圖像，求：

（1）5s末金屬桿的速度；

（2）寫(xiě)出安培力的大小隨時(shí)間變化的關(guān)系方程；

（3）5s內(nèi)拉力F所做的功。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


將電量為5×10﹣7 C的點(diǎn)電荷放在某電場(chǎng)中，受到的電場(chǎng)力為3×10﹣4N，若換一電量為2×10﹣7 C 的點(diǎn)電荷放在同一位置，受到的電場(chǎng)力是　4　N，該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是　　N/C．

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