(2008?崇文區(qū)一模)如圖所示,足夠長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面,導(dǎo)軌的M與P兩端連接阻值為R=0.40Ω的電阻,質(zhì)量為m=0.010kg,電阻r=0.30Ω的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上.現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開(kāi)始下滑,其下滑距離與時(shí)間的關(guān)系如下表所示(不計(jì)導(dǎo)軌的電阻,取g=10m/s2
時(shí)   間t(s) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
下滑距離s(m) 0 0.1 0.3 0.7 1.4 2.1 2.8 3.5
(1)試畫(huà)出金屬棒ab在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的0.7s內(nèi)的位移-時(shí)間圖象;
(2)求金屬棒ab在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的0.7s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量;
(3)求重力對(duì)金屬棒做功的最大功率.
分析:(1)采用描點(diǎn)法作出位移圖象.
(2)由斜率求出0.7s末金屬棒的速度,根據(jù)能量守恒求熱量.
(3)由功率公式求重力的最大功率.
解答:解:(1)0.7s內(nèi)的位移-時(shí)間圖象如圖.
    (2)由圖,金屬棒在0.7s末的速度為
        v=
△s
△t
=7m/s    
    由題,金屬棒ab下滑高度h=3.5m,設(shè)電路中產(chǎn)生的總熱量為Q.
       由能量守恒定律得  mgh=
1
2
mv2+Q
    又QR=I2Rt,Q=I2(R+r)t,得到
     QR=
R
R+r
Q
=0.06J
    (3)重力對(duì)金屬棒做功的最大功率P=mgv=0.7W
答:(1)0.7s內(nèi)的位移-時(shí)間圖象如圖.
    (2)金屬棒ab在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的0.7s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為0.06J.
    (3)重力對(duì)金屬棒做功的最大功率P=mgv=0.7W.
點(diǎn)評(píng):本題是電磁感應(yīng)與力學(xué)綜合題,主要考查作圖和讀圖的能力.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2008?崇文區(qū)一模)一帶電粒子以初速度v0沿垂直于電場(chǎng)線(xiàn)和磁感線(xiàn)的方向,先后穿過(guò)寬度相同且緊鄰在一起的有明顯邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)(場(chǎng)強(qiáng)為E)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)(磁感應(yīng)強(qiáng)度為B),如圖甲所示.電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)粒子做功為W1,粒子穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度為v1;若把電場(chǎng)和磁場(chǎng)正交疊加,如圖乙所示,該粒子仍以初速度v0穿過(guò)疊加場(chǎng)區(qū),電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)粒子做功為W2,粒子穿出場(chǎng)區(qū)時(shí)的速度為v2,比較W1和W2、v1和v2的大。╲0<E/B,不計(jì)重力)( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2008?崇文區(qū)一模)示波器是一種電子儀器,用它來(lái)觀察電信號(hào)隨時(shí)間變化的情況.示波器的核心部件是示波管,由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成,其原理圖如圖甲所示,圖乙是從右向左看到的熒光屏的平面圖.在偏轉(zhuǎn)電極XX′、YY′上都不加電壓時(shí),電子束將打在熒光屏的中心點(diǎn).下列有關(guān)運(yùn)用偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電子束的控制的方法:

①讓亮斑沿OY向上移動(dòng),在偏轉(zhuǎn)電極YY′加電壓,且Y′比Y電勢(shì)高;
②讓亮斑移到熒光屏的左上方,在偏轉(zhuǎn)電極XX′、YY′加電壓,且X比X′電勢(shì)高、Y比Y′電勢(shì)高;
③讓熒光屏上出現(xiàn)一條水平亮線(xiàn),只在偏轉(zhuǎn)電極XX′上加特定的周期性變化的電壓(掃描電壓);
④讓熒光屏上出現(xiàn)正弦曲線(xiàn),在偏轉(zhuǎn)電極XX′上加適當(dāng)頻率的掃描電壓、在偏轉(zhuǎn)電極YY′上加按正弦規(guī)律變化的電壓;
以上說(shuō)法中正確的是( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2008?崇文區(qū)一模)某電場(chǎng)的部分電場(chǎng)線(xiàn)如圖所示,A、B是一帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)軌跡(圖中虛線(xiàn))上的兩點(diǎn),下列說(shuō)法中正確的是( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2008?崇文區(qū)一模)如圖所示,長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.2m、電阻r=0.3Ω、質(zhì)量m=0.1kg的金屬棒CD,垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑的金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌間距離也為L(zhǎng),棒與導(dǎo)軌間接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計(jì).導(dǎo)軌左端接有R=0.5Ω的電阻,垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)向下穿過(guò)導(dǎo)軌平面,磁感強(qiáng)度B=4T.現(xiàn)以水平向右的恒定外力F使金屬棒右移,當(dāng)金屬棒以v=2m/s的速度在導(dǎo)軌平面上勻速滑動(dòng)時(shí),求:
(1)電路中理想電流表和與理想電壓表的示數(shù);
(2)拉動(dòng)金屬棒的外力F的大;
(3)若此時(shí)撤去外力F,金屬棒將逐漸慢下來(lái),最終停止在導(dǎo)軌上.求撤去外力到金屬棒停止運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,在電阻R上產(chǎn)生的電熱.

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