【題目】如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的固定的平行金屬導(dǎo)軌位于傾角θ=30°的斜面上，導(dǎo)軌上、下端各接有阻值R=10Ω的電阻，導(dǎo)軌自身電阻忽略不計(jì)，導(dǎo)軌寬度L=2m，在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T．質(zhì)量為m=0.1kg，電阻r=5Ω的金屬棒ab在較高處由靜止釋放，金屬棒ab在下滑過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且與導(dǎo)軌接觸良好．當(dāng)金屬棒ab下滑高度h =3m時(shí)，速度恰好達(dá)到最大值v=2m/s．求：

（1）金屬棒ab在以上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能的減少量．

（2）金屬棒ab在以上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)軌下端電阻R中產(chǎn)生的熱量．（g=10m/s2）

【答案】（1）2.8J；（2）0.25 J

【解析】（1）桿ab機(jī)械能的減少量 |ΔE|= mgh－mv2 = 2.8 J

（2）速度最大時(shí)ab桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e =BLv = 2 V

產(chǎn)生的電流 I= e/(r+R/2) = 0.2 A

此時(shí)的安培力 F =ILB = 0.2N

由題意可知，受摩擦力 f = mgsin300－F = 0.3 N

由能量守恒得，損失的機(jī)械能等于物體克服摩擦力做功和產(chǎn)生的電熱之和

電熱Q = |ΔE|－fh/sin300 = 1 J

由以上各式得：下端電阻R中產(chǎn)生的熱量 QR = Q/4 = 0.25 J

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】重力為G的物體靜止在傾角為θ的斜面上，將重力G分解為垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2，那么（ ）

A. F1就是物體對(duì)斜面的壓力

B. 物體對(duì)斜面的正壓力方向與F1方向相同，大小為Gcosα

C. F2就是物體受到的靜摩擦力

D. 物體受到重力、斜面對(duì)物體的支持力、靜摩擦力、F1和F2共五個(gè)力的作用

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】質(zhì)量為4kg的物體在t=0時(shí)刻受到恒定的合外力F作用在x﹣y平面上運(yùn)動(dòng)，物體沿x軸方向的位移圖象和沿y軸方向的速度圖象如圖（1）和圖（2）所示，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A. t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度為5m/s

B. 2s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為10m/s

C. 質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向垂直

D. 質(zhì)點(diǎn)所受的合外力F為8N

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，有四把游標(biāo)卡尺，讀出游標(biāo)處于圖示位置時(shí)的讀數(shù)______。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在兩條平行的虛線內(nèi)存在著寬度為L、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在與右側(cè)虛線相距也為L處有一與電場(chǎng)平行的屏。現(xiàn)有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子（重力不計(jì)），以垂直于電場(chǎng)線方向的初速度V0射入電場(chǎng)中，V0方向的延長(zhǎng)線與屏的交點(diǎn)為O。試求：

（1）粒子從射入到打到屏上所用的時(shí)間；

（2）粒子剛射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與初速度方向間夾角的正切值tanα；

（3）粒子打到屏上的點(diǎn)P到O點(diǎn)的距離S。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列各物理量屬于矢量的是（　　）

A.質(zhì)量B.時(shí)間C.力D.長(zhǎng)度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道，AB段光滑水平，BC段為光滑圓弧，對(duì)應(yīng)的圓心角θ=37°，半徑r=2.5m，CD段平直傾斜且粗糙，各段軌道均平滑連接，傾斜軌道所在區(qū)域有場(chǎng)強(qiáng)大小為E=2×l05N/C、方向垂直于斜軌向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)．質(zhì)量m=5×l0﹣2kg、電荷量q=+1×10﹣6C的小物體（視為質(zhì)點(diǎn)）被彈簧槍發(fā)射后，沿水平軌道向左滑行，在C點(diǎn)以速度v0=3m/s沖上斜軌．以小物體通過(guò)C點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，0.1s以后，場(chǎng)強(qiáng)大小不變，方向反向．已知斜軌與小物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25．設(shè)小物體的電荷量保持不變，取g=10m/s2．sin37°=0.6，cos37°=0.8．

（1）求彈簧槍對(duì)小物體所做的功；

（2）在斜軌上小物體能到達(dá)的最高點(diǎn)為P，求CP的長(zhǎng)度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑的大圓環(huán)豎直固定放置，O點(diǎn)是大圓環(huán)的圓心，O'點(diǎn)是O點(diǎn)正上方一個(gè)固定點(diǎn)。一根長(zhǎng)為L=5 m的輕繩一端固定在O'點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量m=1 kg的小球，將輕繩拉至水平并將小球由靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)O時(shí)，輕繩剛好被拉斷。已知重力加速度g=10 m/s2，求:

(1)輕繩所能承受的最大拉力；

(2)小球落至大圓環(huán)上時(shí)的動(dòng)能。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個(gè)小球A和B（中央有孔），A、B間由細(xì)繩連接著，它們處于如圖中所示位置時(shí)恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài)．此情況下，B球與環(huán)中心O處于同一水平面上，A、B間的細(xì)繩呈伸直狀態(tài)，與水平線成300夾角．已知B球的質(zhì)量為3kg，求細(xì)繩對(duì)B球的拉力和A球的質(zhì)量mA.

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