【題目】如圖,足夠長(zhǎng)的光滑的平行金屬導(dǎo)軌與水平面間的夾角是37°,導(dǎo)軌間距L=0.3m,電阻不計(jì),導(dǎo)軌兩端各接一個(gè)阻值均為的電阻R1、R2,導(dǎo)軌上放一根金屬棒,其質(zhì)量m=1kg,電阻r=2Ω.整個(gè)裝置處在磁感強(qiáng)度B=1T,方向垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,今給金屬棒一方向平行于導(dǎo)軌平面向上,大小為v0=12m/s的初速度,使其上滑,在棒上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中,R2產(chǎn)生的熱量是10J,(g=10m/s2 ,sin37°=0.6). 求:

(1)R1及金屬棒上產(chǎn)生的熱量。

(2)棒在導(dǎo)軌上上滑行的距離。

(3)在上升過(guò)程中通過(guò)R2的電量。

【答案】(1) 40J (2) 2 m (3) 0.1C

【解析】

(1)等效電路如圖所示.

設(shè)電阻上R1R2產(chǎn)生的熱量分別為Q1、 Q2,由于且并聯(lián)

則有:

由于金屬棒上的電流是R2的電流的兩倍,金屬棒電阻與R2相等

則棒上產(chǎn)生熱量為:

(2) 電路中產(chǎn)生的總熱量:

設(shè)棒在導(dǎo)軌上上滑行的距離為,由能量守恒得:

解得:

(3)通過(guò)金屬棒的電量:

金屬棒中的平均電動(dòng)勢(shì):

金屬棒中的平均電流:

金屬棒在導(dǎo)軌上上滑行過(guò)程中,回路磁通量的變化量:

聯(lián)立解得:通過(guò)金屬棒的電量:

通過(guò)R2的電量:

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,以速度v將小球沿與水平方向成θ=37°角方向斜向上拋出,結(jié)果小球剛好能垂直打在豎直的墻上,小球反彈后的速度方向水平,速度的大小為碰撞前的,不計(jì)空氣阻力,則反彈后小球的速度大小再次為v時(shí),速度與水平方向夾角的正切值為(已知,cos37

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,兩質(zhì)量均為 的物塊 、 緊綁在一起,中間夾有火藥,它們沿光滑水平面以速度 向右運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻火藥爆炸,爆炸完成后, 與前方質(zhì)量為 的靜止的物體 發(fā)生完全非彈性碰撞,之后 、 、 三物塊速度相同,不計(jì)火藥質(zhì)量和爆炸產(chǎn)生的氣體質(zhì)量,則(

A. 三物塊最終的速度均為

B. 火藥爆炸后, 的速度為

C. 火藥爆炸后, 、 組成的系統(tǒng)增加的機(jī)械能為

D. 最終整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械能不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,半徑為a的內(nèi)圓A是電子發(fā)射器,其金屬圓周表圓各處可沿紙面內(nèi)的任意方向發(fā)射速率為v的電子;外圓C為與A同心的金屬網(wǎng),半徑為a。不考慮靜電感應(yīng)及電子的重力和電子間的相互作用,已知電子質(zhì)量為m,電量為e。

(1)為使從C射出的電子速率達(dá)到3v,C、A間應(yīng)加多大的電壓U;

(2)C、A間不加電壓,而加垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。

①若沿A徑向射出的電子恰好不從C射出,求該電子第一次回到A時(shí),在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t;

②為使所有電子都不從C射出,所加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)多大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,兩條相距l的光滑平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面(紙面)內(nèi),其左端接一阻值為R的電阻;一與導(dǎo)軌垂直的金屬棒置于兩導(dǎo)軌上;在電阻、導(dǎo)軌和金屬棒中間有一面積為S的區(qū)域,區(qū)域中存在垂直于紙面向里的均勻磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1隨時(shí)間t的變化關(guān)系為,式中k為常量;在金屬棒右側(cè)還有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,區(qū)域左邊界MN(虛線)與導(dǎo)軌垂直,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,方向也垂直于紙面向里。某時(shí)刻,金屬棒在一外加水平恒力的作用下從靜止開始向右運(yùn)動(dòng),在t0時(shí)刻恰好以速度v0越過(guò)MN,此后向右做勻速運(yùn)動(dòng)。金屬棒與導(dǎo)軌始終相互垂直并接觸良好,它們的電阻均忽略不計(jì)。求

(1)在t=0到t=t0時(shí)間間隔內(nèi),流過(guò)電阻的電荷量的絕對(duì)值;

(2)在時(shí)刻tt>t0)穿過(guò)回路的總磁通量和金屬棒所受外加水平恒力的大小。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1n2=3:1,原線圈與理想電流表串聯(lián)后接在u=27sin20πt(V)的交流電源上,副線圈與滑動(dòng)變阻器、定值電阻R及理想電壓表連接成如圖所示的電路,下列說(shuō)法正確的是(

A.觸頭下移,定值電阻R消耗的功率減小

B.觸頭上移,電壓表的示數(shù)增大

C.t=0.1s時(shí),電流表示數(shù)為0

D.t=0.1s時(shí),電壓表示數(shù)為9V

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,T為理想變壓器,原線圈匝數(shù)為n1,副線圖匝數(shù)為n2,初始時(shí)S斷開,則下列說(shuō)法正確的是( )

A. 若只閉合電鍵S時(shí),V1的示數(shù)一定不變

B. 若只閉合電鍵S時(shí),A1、A2A3的示數(shù)一定都變大

C. 若只增加原線圈匝數(shù)n1,R1消耗的功率一定變大

D. 若只增加原線圈匝數(shù)n1,變壓器輸入功率一定變大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在圖甲中,直角坐標(biāo)系0xy1、3象限內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),第1象限內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B,第3象限內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向均垂直于紙面向里.現(xiàn)將半徑為l,圓心角為900的扇形導(dǎo)線框OPQ以角速度ωO點(diǎn)在紙面內(nèi)沿逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),導(dǎo)線框回路電阻為R.

(1)求導(dǎo)線框中感應(yīng)電流最大值.

(2)在圖乙中畫出導(dǎo)線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周的時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖象.(規(guī)定與圖甲中線框的位置相對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為t=0)

(3)求線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動(dòng)力來(lái)源,綜合車輛的動(dòng)力控制和驅(qū)動(dòng)方面的先進(jìn)技術(shù),形成的技術(shù)原理先進(jìn)、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車。為檢測(cè)新能源汽車的基本性能,某志愿者駕駛汽車以36km/h的速度駛?cè)胨介L(zhǎng)直試驗(yàn)場(chǎng),某時(shí)刻開始剎車,汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到速度減為0,然后馬上使汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)直到恢復(fù)最初的速度。從開始剎車到恢復(fù)最初速度的過(guò)程中汽車位移與速度的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是(

A. 汽車加速過(guò)程中加速度的大小為

B. 該過(guò)程中汽車的總位移為20m

C. 該過(guò)程所用的總時(shí)間為6s

D. 汽車剎車過(guò)程中加速度的大小為2.5m/s2

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