【題目】如圖所示，兩根相距d=1m的足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌位于xoy豎直面內(nèi)，兩金屬導(dǎo)軌一端接有阻值為R=2Ω的電阻．在y＞0的一側(cè)存在垂直紙面的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)大小沿x軸均勻分布，沿y軸大小按規(guī)律分布。一質(zhì)量為m=0.05kg、阻值r=1Ω的金屬直桿與金屬導(dǎo)軌垂直，在導(dǎo)軌上滑動(dòng)時(shí)接觸良好，當(dāng)t=0時(shí)位于y=0處，速度v0=4m/s，方向沿y軸的正方向。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，有一大小可調(diào)節(jié)、方向?yàn)樨Q直向上的外力F作用于金屬桿以保持金屬桿的加速度恒定，大小為a，方向沿y軸的負(fù)方向．設(shè)導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，空氣阻力不計(jì)，重力加速度為g。求：

(1)當(dāng)金屬直桿的速度大小v=2m/s時(shí)金屬直桿兩端的電壓；

(2)當(dāng)時(shí)間分別為t=3s和t=5s時(shí)外力F的大��；

(3)R的最大電功率。

【答案】（1） (2) ; (3)

【解析】(1)當(dāng)金屬桿的速度大小為v=2m/s

此時(shí)的位移

此時(shí)的磁場(chǎng)

此時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

金屬直桿兩端的電壓

(2)金屬直桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間滿足

當(dāng)t=3s時(shí)，金屬直桿向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)速度

位移

所以

由牛頓第二定律得

解得

當(dāng)時(shí)，金屬直桿已向上離開磁場(chǎng)區(qū)域

由

解得：

(3)設(shè)金屬直桿的速度為v時(shí)，回路中的電流為I，R的電功率為P

， ，

當(dāng)即m/s時(shí)P最大

W

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】某同學(xué)在做“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，先測(cè)得擺線長(zhǎng)為l，擺球直徑為d，然后用秒表記錄了單擺振動(dòng)50次所用的時(shí)間為t。他測(cè)得的g值偏小，可能的原因是________。

A．測(cè)擺線長(zhǎng)時(shí)擺線拉得過(guò)緊

B．?dāng)[線上端未牢固地系于懸點(diǎn)，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了

C．開始計(jì)時(shí)，秒表過(guò)早按下

D．實(shí)驗(yàn)中誤將51次全振動(dòng)數(shù)記為50次

E．實(shí)驗(yàn)中誤將49.5次全振動(dòng)數(shù)記為50次

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”。彈簧測(cè)力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P，下端用細(xì)線掛一重物M。彈簧測(cè)力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn)，手持另一端向左拉，使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置。分別讀出彈簧測(cè)力計(jì)A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉線的方向。

（1）本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的單位為N，圖中A的示數(shù)為_________N。

（2）下列不必要的實(shí)驗(yàn)要求是__________。（請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母）

A.應(yīng)測(cè)量重物M所受的重力 B.彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)在使用前調(diào)零

C.拉線方向應(yīng)與木板平面平行 D.改變拉力，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置

（3）某次實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)A的指針稍稍超出量程，在保證現(xiàn)有器材不變的情況下怎樣調(diào)整水平拉力B_____________________________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，直角三角形OCD由粗糙程度不同的材料A、B拼接而成， ，P為兩材料在CD邊上的交點(diǎn)，且DP=CP�，F(xiàn)OD邊水平放置，讓小物塊無(wú)初速?gòu)?/span>C點(diǎn)釋放，滑到D點(diǎn)時(shí)速度剛好為0.然后將OC邊水平放置，再讓小物塊無(wú)初速?gòu)?/span>D點(diǎn)釋放。g取10m/s2，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 第一次下滑CP段和PD段的時(shí)間相等

B. 第二次釋放后小物塊可能不下滑

C. 第二次下滑CP段與PD段的時(shí)間之比為

D. 若要第二次小物塊滑到底端時(shí)速率達(dá)到10m/s，CD段的長(zhǎng)度至少為m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示PQ、MN為足夠長(zhǎng)的兩平行金屬導(dǎo)軌,它們之間連接一個(gè)阻值的電阻;導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=1m；質(zhì)量為m=0.1kg,電阻r=2Ω,長(zhǎng)約1m的均勻金屬桿水平放置在導(dǎo)軌上,它與導(dǎo)軌的滑動(dòng)摩擦因數(shù),導(dǎo)軌平面的傾角為在垂直導(dǎo)軌平面方向有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為,今讓金屬桿AB由靜止開始下滑從桿靜止開始到桿AB恰好勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中經(jīng)過(guò)桿的電量,求:

(1)當(dāng)AB下滑速度為2m/s時(shí)加速度的大小

(2)AB下滑的最大速度

(3)從靜止開始到AB勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程R上產(chǎn)生的熱量

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)上下都與大氣相通的直圓筒，中間用兩個(gè)活塞A與B堵住一定質(zhì)量的理想氣體，活塞面積為0.01m2，A與B都可沿圓筒無(wú)摩擦地上下滑動(dòng)，但不漏氣，A的質(zhì)量為M=10kg，B與一勁度系數(shù)為k=l03N/m的彈簧相連，已知大氣壓強(qiáng)P0=1.0×l05Pa，平衡時(shí)兩活塞間的距離l0=39cm。現(xiàn)用力壓A，使A緩慢向下移動(dòng)一段距離后再次平衡，此時(shí)用于壓A的力F=200N。假定氣體溫度保持不變，B活塞未到下方通氣孔，g取l0m/s2。求再次平衡時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)及活塞A向下移動(dòng)的距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】“神舟十一號(hào)”飛船于北京時(shí)間2016年10月17日發(fā)射升空，并與“天宮二號(hào)”實(shí)施自動(dòng)交會(huì)對(duì)接．交會(huì)對(duì)接前“神舟十一號(hào)”飛船先在較低的圓軌道1上運(yùn)動(dòng)，在適當(dāng)位置經(jīng)變軌與在圓軌道2上運(yùn)動(dòng)的“天宮二號(hào)”對(duì)接．如圖所示，M、Q兩點(diǎn)在軌道1上，P點(diǎn)在軌道2上，三點(diǎn)連線過(guò)地球球心，把飛船的加速過(guò)程簡(jiǎn)化為只做一次短時(shí)加速．下列關(guān)于“神舟十一號(hào)”飛船變軌過(guò)程的描述，正確的是(　　)

A. “神舟十一號(hào)”飛船必須在Q點(diǎn)加速，才能在P點(diǎn)與“天宮二號(hào)”相遇

B. “神舟十一號(hào)”飛船在M點(diǎn)經(jīng)一次加速，即可變軌到軌道2

C. “神舟十一號(hào)”飛船在M點(diǎn)變軌后的速度大于變軌前的速度

D. “神舟十一號(hào)”飛船變軌后的運(yùn)行周期總大于變軌前的運(yùn)行周期

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】將一電源與一電阻箱連接成閉合回路，測(cè)得電阻箱所消耗功率P與電阻箱讀數(shù)R變化的曲線如圖所示，由此可知(　　)

A. 電源最大輸出功率可能大于45W

B. 電源內(nèi)阻一定等于5Ω

C. 電源電動(dòng)勢(shì)為45V

D. 電阻箱所消耗功率P最大時(shí)，電源效率大于50%

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室利用如圖a所示的電路測(cè)定定值電阻R0，電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng)時(shí)，一個(gè)同學(xué)記錄了

A. 滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P滑到了最右端

B. 電源的輸出功率最大

C. 定值電阻R上消耗的功率為0.5W

D. 電源的效率達(dá)到最大值

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