【題目】如圖所示，固定在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌的間距為d（導(dǎo)軌電阻不計），其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B．一質(zhì)量為m、電阻為r的勻質(zhì)導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，與導(dǎo)軌接觸良好，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ．對ab施加水平向左的恒力F，使ab從靜止開始沿導(dǎo)軌運動，當(dāng)運動距離為l時，速度恰好達到最大．已知重力加速度大小為g．在此過程中，求：

（1）導(dǎo)體桿ab的最大速度vm；

（2）電阻R產(chǎn)生的焦耳熱QR．

【答案】（1）（2）

【解析】試題分析：(1) 桿勻速運動時速度最大，由平衡條件可以求出最大速度；

(2)由能量守恒定律可以求出電路中產(chǎn)生的焦耳熱。

解：(1) ab速度最大時，加速度a=0

由以上各式聯(lián)立解得：；

(2) 恒力F做功： WF=Fl 摩擦生熱：Qf=μmgl ............

整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱：

電阻R產(chǎn)生的焦耳熱：

由以上各式聯(lián)立解得：。

點晴：當(dāng)桿做勻速運動時速度最大，應(yīng)用平衡條件、安培力公式、能量守恒定律即可正確解題．分析清楚桿的運動過程，桿做勻速運動時速度最大；桿克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱，可以從能量角度求焦耳熱。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在矩形ABCD區(qū)域內(nèi)存在豎直向上的勻強電場，電場強度為E，以AC虛線為界，上方還同時存在垂直紙面方向的勻強磁場(未畫出)。在距離上邊界h的P點豎直向上發(fā)射速度為的帶電微粒，恰好能在電場中做勻速直線運動，帶電微粒進入電場、磁場共存區(qū)域后，恰好未從AB邊飛出，再次經(jīng)過AC后恰好能回到P點。已知，重力加速度為g，則下列說法正確的是

A. 勻強磁場方向垂直紙面向外

B. 帶電微粒再次經(jīng)過AC后返回到P點的過程中做類平拋運動

C. 磁感應(yīng)強度大小為

D. 帶電微粒在電場、磁場共存區(qū)域中的運動時間為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一輕彈簧的一端與豎直墻壁相連，另一端與放在光滑水平面上的長木板左端接觸，輕彈簧處于原長，長木板的質(zhì)量為M，一質(zhì)量為m的物塊以一定的初速度從長木板的右端向左滑上長木板。已知物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為 μ，輕彈簧的勁度系數(shù)為k，在長木板向左運動的過程中，物塊始終在木板上相對木板向左滑動，求：

（1）物塊滑上長木板的瞬間， 長木板的加速度大��；

（2）長木板向左運動的最大速度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一種減震墊，由12個形狀相同的圓柱狀薄膜氣泡組成，每個薄膜氣泡充滿了體積為V1，壓強為p1的氣體，若在減震墊上放上重為G的厚度均勻、質(zhì)量分布均勻的物品，物品與減震墊的每個薄膜表面充分接觸，每個薄膜上表面與物品的接觸面積均為S，不計薄膜的重力和彈力，不考慮減震墊的重力，大氣壓強為p0，氣體的溫度不變，求：

(i)每個薄膜氣泡內(nèi)氣體的體積變?yōu)槎嗌?/span>?

(ii)若環(huán)境溫度降為原來的一半，為保持每個氣泡體積仍與(i)中相同，則所加重物的重力應(yīng)變?yōu)槎嗌伲?/span>

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在第二象限中有水平向右的勻強電場，在第一象限內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場．一帶電粒子（電荷量為q，質(zhì)量為m）以垂直于x軸的速度v0從x軸上的P點進入該勻強電場，恰好與y軸正方向成45°角射出電場，再經(jīng)過一段時間又恰好垂直于x軸進入第四象限．已知OP之間的距離為d，粒子重力不計，則

A. 帶電粒子通過y軸時的坐標(biāo)為（0，d）

B. 電場強度的大小為

C. 帶電粒子在電場和磁場中運動的總時間為

D. 磁感應(yīng)強度的大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將電荷量為q=2×10-5C的正點電荷從A移動到B，電場力做功為4×10-4J；將其從B移動到C，克服電場力做功2×10-4J，規(guī)定φC=0，則下列說法正確的是：

A. A、B兩點的電勢分別為φA=10V，φB=-10V

B. 若A、B、C三點在同一條電場線上，則C一定是AB的中點

C. 若將電荷量為-2×10-5C的點電荷從A移動到B，電勢能減小4×10-4J

D. 若是勻強電場，且AB=10cm，則電場強度可能為100N/C

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)要測量一個表盤有刻度線但無數(shù)字的電壓表Vx的量程和內(nèi)阻，實驗過程如下

（1)先用多用電表粗測電壓表的內(nèi)阻和量程，實驗中多用電表紅表筆應(yīng)與電壓表_______(填“正”或“負(fù)”)接線柱相連；若已知多用電表內(nèi)部電源電動勢為6V，歐姆表的中央刻度盤數(shù)值為15，所用倍率為“×1K”，調(diào)零后測量，指針位置如圖所示，此時電壓表指針指在滿刻度的五分之四處，則所測電壓表內(nèi)阻為_____________kΩ，量程為____________V；

(2)若電壓表量程為(1)問中所測數(shù)值，則為了精確測量其內(nèi)阻，現(xiàn)提供以下器材：待測電壓表Vx

電流表A(量程0.6A，內(nèi)阻約為3Ω)

電壓表V(量程10V，內(nèi)阻約為15kΩ)

定值電阻R0(阻值為20kΩ)

滑動變阻器R1(最大阻值為5Ω，額定電流為1A)

滑動變阻器R2(最大阻值為50Ω，額定電流為1A)

電源E(電動勢為12V，內(nèi)阻約為1Ω)

開關(guān)和導(dǎo)線若干

本實驗中應(yīng)選擇的滑動變阻器為_____(填“R1”或“R2”)；

②請從所給的器材中選擇合適的器材，在方框中畫出實驗電路圖；

（3）根據(jù)實驗電路，寫出電壓表內(nèi)阻測量值的表達式Rx=__________，其中可能用到的電表數(shù)據(jù)：電壓表Vx的讀數(shù)為Ux，電壓表V的讀數(shù)為U，電流表A的讀數(shù)為I。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，上端帶卡環(huán)的絕熱圓柱形汽缸豎直放置在水平地面上，汽缸內(nèi)部被質(zhì)量均為m的活塞A和活塞B分成高度相等的三個部分，下邊兩部分封閉有理想氣體P和Q，活塞A導(dǎo)熱性能良好，活塞B絕熱。兩活塞均與汽缸接觸良好，活塞厚度不計，忽略一切摩擦。汽缸下面有加熱裝置，初始狀態(tài)溫度均為T0，氣缸的截面積為S，外界大氣壓強大小為且保持不變，現(xiàn)對氣體Q緩慢加熱。求：

①當(dāng)活塞A恰好到達汽缸上端卡口時，氣體Q的溫度T1；

②活塞A恰接觸汽缸上端卡口后，繼續(xù)給氣體Q加熱，當(dāng)氣體P體積減為原來一半時，氣體Q的溫度T2。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,絕熱氣缸倒扣放置,質(zhì)量為M的絕熱活塞在氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體,活塞與氣缸間摩擦可忽略不計,活塞下部空間與外界連通,氣缸底部連接一U形細管(管內(nèi)氣體的體積忽略不計).初始時,封閉氣體溫度為T0,活塞距離氣缸底部為h0,細管內(nèi)兩側(cè)水銀柱存在高度差。已知水銀密度為ρ,大氣壓強為P0,氣缸橫截面積為s,重力加速度為g,求：

①U形細管內(nèi)兩側(cè)水銀柱的高度差△h

②通過加熱裝置緩慢提升氣體溫度使活塞下降h,求此時的溫度以及此加熱過程中,氣體對外界做的功。

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