如圖，某一新型發(fā)電裝置的發(fā)電管是橫截面為矩形的水平管道，管道的長(zhǎng)為L(zhǎng)、寬度為d、高為h，上下兩面是絕緣板，前后兩側(cè)面M、N是電阻可忽略的導(dǎo)體板，兩導(dǎo)體板與開關(guān)S和定值電阻R相連。整個(gè)管道置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向沿z軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。管道內(nèi)始終充滿電阻率為ρ的導(dǎo)電液體（有大量的正、負(fù)離子），且開關(guān)閉合前后，液體在管道進(jìn)、出口兩端壓強(qiáng)差的作用下，均以恒定速率v0沿x軸正向流動(dòng)，液體所受的摩擦阻力不變。

（1）求開關(guān)閉合前，M、N兩板間的電勢(shì)差大小U0；

（2）求開關(guān)閉合前后，管道兩端壓強(qiáng)差的變化Δp；

（3）調(diào)整矩形管道的寬和高，但保持其它量和矩形管道的橫截面S=dh不變，求電阻R可獲得的最大功率Pm及相應(yīng)的寬高比d/h的值。

 

（1） （2） （3）

【解析】

試題分析：（1）設(shè)帶電離子所帶的電量位q，當(dāng)其所受的洛倫茲力與電場(chǎng)力平衡時(shí)，U0保持恒定，有

得：

（2）設(shè)開關(guān)閉合前后，管道兩端壓強(qiáng)差分別為p1、p2，液體所受的摩擦阻力均為f，開關(guān)閉合后管道內(nèi)液體受到的安培力為F安，有：p1hd=f，p2hd=f+F安，F(xiàn)安=Bid

根據(jù)歐姆定律，有

兩道題板間液體的電阻

聯(lián)立解得：

（3）電阻R獲得的功率為：，，當(dāng)時(shí)

電阻R獲得的最大功率

考點(diǎn)：本題考查洛倫茲力、歐姆定律、電功率

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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（17分）如圖所示，光滑導(dǎo)軌abc與fed相距l(xiāng)=0.1m，其中ab、fe段是傾角θ=60°的直軌道，bc、ed段是半徑r=0.6m的圓弧軌道且與ab、fe相切，軌道末端c、d點(diǎn)切線與一放置在光滑水平地面上、質(zhì)量M=2kg的木板上表面平滑連接。在abef間有垂直于軌道平面向下、的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，定值電阻R=1Ω。把質(zhì)量為m=1kg、電阻不計(jì)的金屬桿從距b、e高h(yuǎn)=1m的導(dǎo)軌上靜止釋放，桿在直軌道上先加速后勻速下滑。如果桿與木板間摩擦因數(shù)μ=0.2，取g=10m/s2，求：

（1）桿運(yùn)動(dòng)到cd時(shí)對(duì)軌道的壓力F大小及桿由靜止下滑到cd的過(guò)程中R上產(chǎn)生的焦耳熱Q；

（2）要使桿不從木板上掉下的木板最小長(zhǎng)度s。

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2014年內(nèi)蒙古呼倫貝爾市高考模擬統(tǒng)一考試（二）理綜物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，AB為半徑的1/4光滑圓弧軌道，下端B恰好與長(zhǎng)度的小車右端平滑對(duì)接，小車質(zhì)量�，F(xiàn)有一質(zhì)量的小滑塊，由軌道頂端無(wú)初速釋放，滑到B端后沖上小車。已知地面光滑，滑塊與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。(g=10m/s2)

試求：（1）滑塊到達(dá)B端時(shí)，它對(duì)軌道的壓力。

（2）經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間滑塊從小車左端滑落。

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2014年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試（重慶卷解析版） 題型：計(jì)算題

（15分）圖為“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器在月球上著陸最后階段的示意圖.首先在發(fā)動(dòng)機(jī)作用下，探測(cè)器受到推力在距月球高度為處懸停（速度為0，遠(yuǎn)小于月球半徑）；接著推力改變，探測(cè)器開始豎直下降，到達(dá)距月面高度為處的速度為，此后發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，探測(cè)器僅受重力下落至月面.已知探測(cè)器總質(zhì)量為（不包括燃料），地球和月球的半徑比為，質(zhì)量比為，地球表面附近的重力加速度為，求：

（1）月球表面附近的重力加速度大小及探測(cè)器剛接觸月面時(shí)的速度大�。�

（2）從開始豎直下降到剛接觸月面時(shí)，探測(cè)器機(jī)械能的變化。

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2014年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試（重慶卷解析版） 題型：選擇題

碘131的半衰期約為8天，若某藥物含有質(zhì)量為的碘131，經(jīng)過(guò)32天后，該藥物中碘131的含量大約還有

A. B. C. D.

 

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如圖，兩根相同的輕質(zhì)彈簧，沿足夠長(zhǎng)的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部擋板上，斜面固定不動(dòng)。質(zhì)量不同、形狀相同的兩物塊分別置于兩彈簧上端�，F(xiàn)用外力作用在物塊上，使兩彈簧具有相同的壓縮量，若撤去外力后，兩物塊由靜止沿斜面向上彈出并離開彈簧，則從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過(guò)程，兩物塊（ ）

A.最大速度相同 B.最大加速度相同

C.上升的最大高度不同 D.重力勢(shì)能的變化量不同

 

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（1）測(cè)U時(shí)，a點(diǎn)相接的是電壓表的“正極”還是“負(fù)極”？

（2）求此時(shí)鋁塊的速度大小；

（3）求此下落過(guò)程中鋁塊機(jī)械能的損失。

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2014年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試（新課標(biāo)Ⅱ解析版） 題型：計(jì)算題

半徑分別為r和2r的同心圓形導(dǎo)軌固定在同一水平面上，一長(zhǎng)為r，質(zhì)量為m且質(zhì)量分布均勻的直導(dǎo)體棒AB置于圓導(dǎo)軌上面，BA的延長(zhǎng)線通過(guò)圓導(dǎo)軌的中心O，裝置的俯視圖如圖所示；整個(gè)裝置位于一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向豎直向下；在內(nèi)圓導(dǎo)軌的C點(diǎn)和外圓導(dǎo)軌的D點(diǎn)之間接有一阻值為R的電阻（圖中未畫出）。直導(dǎo)體棒在水平外力作用下以角速度ω繞O逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。設(shè)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻均可忽略，重力加速度大小為g，

求：（1）通過(guò)電阻R的感應(yīng)電流的方向和大小；

（2）外力的功率。

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2014年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試（廣東卷解析版） 題型：選擇題

如圖所示是物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象，由圖可知，該物體

A.第1s內(nèi)和第3s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相反

B.第3s內(nèi)和第4s內(nèi)的加速度相同

C.第1s內(nèi)和第4s內(nèi)的位移大小不相等

D.0-2s和0-4s內(nèi)的平均速度大小相等

 

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