【題目】如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌、固定在豎直平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為L，下端連接阻值為4r的定值電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直導(dǎo)軌平面向里。一質(zhì)量為m的金屬棒ab接入回路的電阻為r，在大小為3mg方向豎直向上的拉力作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。金屬棒始終保持水平且與導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度為g，求：

(1)金屬棒所能達(dá)到最大速度vm的大小；

(2)金屬棒從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌上滑h，此時(shí)已達(dá)到最大速度，這一過(guò)程中金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱Qr。

【答案】(1)；(2)

【解析】

(1)速度最大時(shí)受力平衡，根據(jù)平衡條件可得

其中拉力，導(dǎo)體棒切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得

聯(lián)立解得

(2)金屬棒從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌上滑h過(guò)程中克服安培力做的功為WA，根據(jù)動(dòng)能定理可得

得

根據(jù)功能關(guān)系可得產(chǎn)生的總的焦耳熱為

根據(jù)焦耳定律可得這一過(guò)程中金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱

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：

【題目】如圖所示是原子物理史上幾個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)，關(guān)于這些實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是大部分α粒子出現(xiàn)了大角度的散射

B.放射線在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，圖中三種射線的穿透能力順序?yàn)椋阂?/span>>甲>丙

C.電壓相同時(shí)，光照越強(qiáng)，光電流越大，說(shuō)明遏止電壓和光的強(qiáng)度有關(guān)

D.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中，在核反應(yīng)堆的鈾棒之間插入鎘棒是為了使中子減速

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，由U形管和細(xì)管連接的玻璃泡A、B和C浸泡在溫度均為0℃的水槽中，B的容積是A的3倍。閥門S將A和B兩部分隔開(kāi)。A內(nèi)為真空，B和C內(nèi)都充有氣體。U形管內(nèi)左邊水銀柱比右邊的低60mm。打開(kāi)閥門S，整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定后，U形管內(nèi)左右水銀柱高度相等。設(shè)U形管和細(xì)管中的氣體體積遠(yuǎn)小于玻璃泡的容積。

（1）求玻璃泡C中氣體的壓強(qiáng)（以mmHg為單位）；

（2）將右側(cè)水槽的水從0℃加熱到一定溫度時(shí)，U形管內(nèi)左右水銀柱高度差又為60mm，求加熱后右側(cè)水槽的水溫。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2013年4月出現(xiàn)“火星合日”的天象，“火星合日”是指火星、太陽(yáng)、地球三者之間形成一條直線時(shí)，從地球的方位觀察，火星位于太陽(yáng)的正后方，火星被太陽(yáng)完全遮蔽的現(xiàn)象，如圖所示；已知地球、火星繞太陽(yáng)運(yùn)行的方向相同，若把火星和地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道視為圓，火星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期約等于地球公轉(zhuǎn)周期的 2倍，由此可知( )

A. “火星合日”約每1年出現(xiàn)一次

B. “火星合日”約每4年出現(xiàn)一次

C. 火星的公轉(zhuǎn)半徑約為地球公轉(zhuǎn)半徑的倍

D. 火星的公轉(zhuǎn)半徑約為地球公轉(zhuǎn)半徑的8倍

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在傾角為θ的斜面上固定兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN，相距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下．有兩根質(zhì)量均為m的金屬棒a、b，先將a 棒垂直導(dǎo)軌放置，用跨過(guò)光滑定滑輪的細(xì)線與物塊c 連接，連接a棒的細(xì)線平行于導(dǎo)軌，由靜止釋放c，此后某時(shí)刻，將b也垂直導(dǎo)軌放置，a、c此刻起做勻速運(yùn)動(dòng)，b棒剛好能靜止在導(dǎo)軌上．a(chǎn)棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直，兩棒與導(dǎo)軌電接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．則

A．物塊c的質(zhì)量是2msinθ

B．b棒放上導(dǎo)軌前，物塊c減少的重力勢(shì)能等于a、c增加的動(dòng)能

C．b棒放上導(dǎo)軌后，物塊c減少的重力勢(shì)能等于回路消耗的電能

D．b棒放上導(dǎo)軌后，a棒中電流大小是

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2018年7月，貴州銅仁市與美國(guó)超級(jí)高鐵公司Hyperloop Transportation Technologies(簡(jiǎn)稱HTT)在貴陽(yáng)市舉行《超級(jí)高鐵體驗(yàn)線項(xiàng)目合作框架協(xié)議》簽約儀式，此項(xiàng)協(xié)議為HTT與中國(guó)簽署的第一份Hyperloop超級(jí)高鐵線路協(xié)議。建成后，如果乘坐Hyperloop從某城到達(dá)另一城市，600公里的路程需要40分鐘。Hyperloop先勻加速，達(dá)到最大速度1 200 km/h后勻速運(yùn)動(dòng)，快進(jìn)站時(shí)再勻減速運(yùn)動(dòng)，且加速與減速的加速度大小相等，則下列關(guān)于Hyperloop的說(shuō)法正確的是

A.加速與減速的時(shí)間不一定相等

B.加速時(shí)間為10分鐘

C.加速時(shí)加速度大小為2 m/s2

D.如果加速度大小為10 m/s2，題中所述運(yùn)動(dòng)最短需要32分鐘

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】《大國(guó)工匠》節(jié)目中講述了王進(jìn)利用“秋千法”在1000kV的高壓線上帶電作業(yè)的過(guò)程。如圖所示，絕緣輕繩OD一端固定在高壓線桿塔上的O點(diǎn)，另一端固定在兜籃上。另一絕緣輕繩跨過(guò)固定在桿塔上C點(diǎn)的定滑輪，一端連接兜籃，另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王進(jìn)坐在兜籃里，緩慢地從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到處于O點(diǎn)正下方E點(diǎn)的電纜處。繩OD一直處于伸直狀態(tài)，兜籃、王進(jìn)及攜帶的設(shè)備總質(zhì)量為m，不計(jì)一切阻力，重力加速度大小為g。關(guān)于王進(jìn)從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是

A. 工人對(duì)繩的拉力一直變大

B. 繩OD的拉力一直變小

C. OD、CD兩繩拉力的合力大小等于mg

D. 當(dāng)繩CD與豎直方向的夾角為30°時(shí)，工人對(duì)繩的拉力為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)按如圖a方式連接電路，利用該裝置在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流與A、K兩極之間電壓UAK的關(guān)系曲線（甲光、乙光、丙光）如圖b所示，則下列說(shuō)法正確的是 （ ）

A. 甲、乙兩光的光照強(qiáng)度相同

B. 甲、乙兩光的頻率相同

C. 丙光照射陰極時(shí)，極板的逸出功最小

D. 乙光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一只鳥(niǎo)在距水面20m的上空以5m/s的速度水平飛行. 突然它叼著的一條0. 1kg的魚(yú)從口中掉落. 不計(jì)空氣阻力（g取10m/s2），求

（1）魚(yú)從脫離到落至水面所用的時(shí)間；

（2）魚(yú)從脫離到撞擊水面的過(guò)程中，水平方向的位移大��；

（3）魚(yú)撞擊水面的速度大小。

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