【題目】兩根金屬導軌平行放置在傾角為θ=30°的斜面上，導軌底端接有電阻R=8Ω，導軌自身電阻忽略不計．勻強磁場垂直于斜面向上，磁感強度B=0.5T．質量為m=0.1kg，電阻r=2Ω的金屬棒ab由靜止釋放，沿導軌下滑．如圖所示，設導軌足夠長，導軌寬度L=2m，金屬棒ab下滑過程中始終與導軌接觸良好，當金屬棒下滑h=3m時，速度恰好達到最大速度2m/s，求此過程中電阻R上產生的熱量？（g取10m/s2）

【答案】此過程中電阻上產生的熱量是0.8J

【解析】

試題分析：當金屬棒勻速下滑時，速度達到最大，由歐姆定律、法拉第定律和安培力公式推導出安培力表達式，根據(jù)平衡條件求出摩擦力．根據(jù)能量守恒定律求出電阻上產生的熱量．

解：由E=BLv，I=，F(xiàn)=BIL得安培力F=

設金屬棒下滑過程所受摩擦力大小為f，則由平衡條件得到

mgsin30°=f+F

聯(lián)立得f=mgsin30°﹣=0.1×10×0.5﹣=0.3N

在金屬棒ab靜止釋放到速度剛達到最大的過程中，金屬棒的重力轉化為金屬棒的動能、焦耳熱和摩擦生熱，根據(jù)能量守恒定律得

電路中產生的焦耳熱為 Q=mgh﹣f﹣

代入解得，Q=1J

則電阻R上產生的熱量為 QR=Q=1J=0.8J

答：此過程中電阻上產生的熱量是0.8J．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在滑冰場上，甲、乙兩小孩分別坐在滑冰板上，原來靜止不動，在相互猛推一下后分別向相反方向運動．假定兩板與冰面間的動摩擦因數(shù)相同．已知甲在冰上滑行的距離比乙遠，這是由于（ ）

A. 在推的過程中，甲推乙的力小于乙推甲的力

B. 在推的過程中，甲推乙的時間小于乙推甲的時間

C. 在剛分開時，甲的初速度大于乙的初速度

D. 在分開后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某興趣小組用如題1圖所示的裝置驗證動能定理．

（1）有兩種工作頻率均為50Hz的打點計時器供實驗選用：

A．電磁打點計時器

B．電火花打點計時器

為使紙帶在運動時受到的阻力較小，應選擇_______（選填“A”或“B”）．

（2）保持長木板水平，將紙帶固定在小車后端，紙帶穿過打點計時器的限位孔．實驗中，為消除摩擦力的影響，在砝碼盤中慢慢加入沙子，直到小車開始運動．同學甲認為此時摩擦力的影響已得到消除．同學乙認為還應從盤中取出適量沙子，直至輕推小車觀察到小車做勻速運動．看法正確的同學是_____（選填“甲”或“乙”）．

（3）消除摩擦力的影響后，在砝碼盤中加入砝碼．接通打點計時器電源，松開小車，小車運動．紙帶被打出一系列點，其中的一段如題2圖所示．圖中紙帶按實際尺寸畫出，紙帶上A點的速度vA=______m/s．

（4）測出小車的質量為M，再測出紙帶上起點到A點的距離為L．小車動能的變化量可用ΔEk=算出．砝碼盤中砝碼的質量為m，重力加速度為g；實驗中，小車的質量應______（選填“遠大于”“遠小于”或“接近”）砝碼、砝碼盤和沙子的總質量，小車所受合力做的功可用W=mgL算出．多次測量，若W與ΔEk均基本相等則驗證了動能定理．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一帶電荷量為+q、質量為m的小物塊處于一傾角為37°的光滑斜面上，當整個裝置被置于一水平向右的勻強電場中，小物塊恰好靜止．重力加速度取g，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）水平向右電場的電場強度；

（2）若將電場強度減小為原來的，物塊的加速度是多大；

（3）電場強度變化后物塊下滑的距離L時的動能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，左側為一個固定在水平桌面上的半徑為R的半球形碗，碗口直徑AB水平，O為球心，碗的內表面及碗口光滑。右側是一個足夠長的固定光滑斜面。一根不可伸長的輕質細繩跨過碗口及豎直固定的輕質光滑定滑輪，細繩兩端分別系有可視為質點的小球m1和物塊m2，且m1＞m2。開始時m1恰在A點，m2在斜面上且距離斜面頂端足夠遠，此時連接m1、m2的細繩與斜面平行且恰好伸直，C點是圓心O的正下方。當m1由靜止釋放開始運動，則下列說法中正確的是（ ）

A. m2沿斜面上滑過程中，地面對斜面的支持力始終保持恒定

B. 當m1運動到C點時，m1的速率是m2速率的倍

C. m1可能沿碗面上升到B點

D. 在m1從A點運動到C點的過程中，m1與m2組成的系統(tǒng)機械能守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個質量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與一彈性橡皮繩相連，橡皮繩的另一端固定在地面上的A點，橡皮繩豎直時處于原長h。讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時速度為零。則在圓環(huán)下滑過程中 （整個過程中橡皮繩始終處于彈性限度內）（ ）

A．橡皮繩的彈性勢能一直增大

B．圓環(huán)的機械能先不變后減小

C．橡皮繩的彈性勢能增加了mgh

D．橡皮繩再次到達原長時圓環(huán)動能最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，空間某區(qū)域中有一勻強磁場，磁感應強度方向水平，且垂直于紙面向里，磁場上邊界b 和下邊界d水平。在豎直面內有一矩形金屬統(tǒng)一加線圈，線圈上下邊的距離很短，下邊水平。線圈從水平面a開始下落。已知磁場上下邊界之間的距離大于水平面a、b之間的距離。若線圈下邊剛通過水平面b、c（位于磁場中）和d時，線圈所受到的磁場力的大小分別為、和，則

A. >> B. <<

C. >> D. <<

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在冰壺比賽中，球員手持毛刷擦刷冰面，可以改變冰壺滑行時受到的阻力．如圖（a）所示，藍壺靜止在圓形區(qū)域內，運動員用等質量的紅壺撞擊藍壺，兩壺發(fā)生正碰若碰撞前后兩壺的v－t圖像如圖（b）所示．關于冰壺的運動，下列說法正確的是

A. 兩壺發(fā)生了彈性碰撞

B. 藍壺運動了4s停下

C. 撞后兩壺相距的最遠距離為1．275m

D. 碰撞后藍壺的加速度大小為0．3m/s2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導軌，豎直放置，其寬度，一勻強磁場垂直穿過導軌平面，導軌的上端與之間連接阻值為的電阻，質量為、電阻為的金屬棒緊貼在導軌上�，F(xiàn)使金屬棒由靜止開始下滑，下滑過程中始終保持水平，且與導軌接觸良好，其下滑距離與時間的關系如圖乙所示，圖象中的段為曲線，段為直線，導軌電阻不計，（忽略棒運動過程中對原磁場的影響），求：

（1）判斷金屬棒兩端、的電勢高低；

（2）磁感應強度的大�。�

（3）在金屬棒從開始運動的內，電阻上產生的熱量。

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