【題目】如圖所示,水平面內(nèi)固定的三條光滑平行金屬導(dǎo)軌a、b、c,相距均為d=2m,導(dǎo)軌ac間橫跨一質(zhì)量為m=1kg的金屬棒MN,棒與導(dǎo)軌始終良好接觸棒的總電阻r=2Ω,導(dǎo)軌的電阻忽略不計在導(dǎo)軌bc間接一電阻為R=2Ω的燈泡,導(dǎo)軌ac間接一理想電壓表整個裝置放在磁感應(yīng)強度B=2T勻強磁場中,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下現(xiàn)對棒MN施加一水平向右的拉力F,使棒從靜止開始運動,已知施加的水平外力功率恒定,經(jīng)過t=2s時間棒的速度達到=3m/s且以后穩(wěn)定試求:

(1)金屬棒速度穩(wěn)定時施加的水平恒力F為多大?

(2)水平外力F的功率為多少?

(3)在此t=2s時間內(nèi)金屬棒產(chǎn)生的熱量是多少?

【答案】116N248W3305J

【解析】

試題分析:(1)金屬棒速度達到穩(wěn)定,有:

,

聯(lián)立得:F=16N

(2)=48W

(3)設(shè)小燈泡和金屬棒產(chǎn)生的熱量分別為、,根據(jù)焦耳定律得知:

由功能關(guān)系得:Pt=++

代入數(shù)據(jù)得:=305J

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,帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的滑塊,沿固定的絕緣斜面勻速下滑。現(xiàn)加上一豎直向上的勻強電場,電場強度為E,且qEmg。物體沿斜面下滑的過程中,以下說法正確的是

A. 滑塊將沿斜面減速下滑

B. 滑塊仍沿斜面勻速下滑

C. 加電場前,系統(tǒng)機械能守恒

D. 加電場后,重力勢能的減少量大于電勢能的增加量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為一滑草場。某條滑道由上下兩段高均為h,與水平面傾角分別為45°37°的滑道組成,滑草車與草地之間的動摩擦因數(shù)為。質(zhì)量為m的載人滑草車從坡頂由靜止開始自由下滑,經(jīng)過上、下兩段滑道后,最后恰好靜止于滑道的底端(不計滑草車在兩段滑道交接處的能量損失,)。則

A. 動摩擦因數(shù)

B. 載人滑草車最大速度為

C. 載人滑草車克服摩擦力做功為mgh

D. 載人滑草車在下段滑道上的加速度大小為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小明設(shè)計的電磁健身器的簡化裝置如圖所示,兩根平行金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)=050 m,傾角θ=53°,導(dǎo)軌上端串接一個R=005 Ω的電阻。在導(dǎo)軌間長d=056 m的區(qū)域內(nèi),存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=20 T。質(zhì)量m=40 kg的金屬棒CD水平置于導(dǎo)軌上,用絕緣繩索通過定滑輪與拉桿GH相連。CD棒的初始位置與磁場區(qū)域的下邊界相距s=024 m。一位健身者用恒力F=80 N拉動GH桿,CD棒由靜止開始運動,上升過程中CD棒始終保持與導(dǎo)軌垂直。當CD棒到達磁場上邊界時健身者松手,觸發(fā)恢復(fù)裝置使CD棒回到初始位置重力加速度g=10 m/s2,sin 53°=08,不計其他電阻、摩擦力以及拉桿和繩索的質(zhì)量。求

1CD棒進入磁場時速度v的大。

2CD棒進入磁場時所受的安培力FA的大;

3在拉升CD棒的過程中,健身者所做的功W和電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線MN上方存在垂直紙面向里的勻強磁場,MN下方存在豎直向下的勻強磁場,兩處磁感應(yīng)強度大小均為。足夠長的不等間距金屬導(dǎo)軌豎直放置,導(dǎo)軌電阻不計。兩個金屬棒通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上,其中光滑金屬棒AB質(zhì)量為m,長為L,電阻為R;金屬棒CD質(zhì)量為2m、長為2L、電阻為2R,與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ。若AB棒在外力F的作用下向上做勻速運動,CD棒向下做勻速運動,下列說法正確的是

A、AB棒中電流方向從A到B

B、AB棒勻速運動的速度

C、AB桿所受拉力

D、時間t內(nèi)CD棒上的焦耳熱為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在測定一節(jié)干電池電動勢和內(nèi)電阻的分組實驗中,實驗1組的同學(xué)利用圖甲所示電路,選用下列器材進行了規(guī)范的實驗操作。

A干電池內(nèi)電阻小于1

B電流表量程0~06A,內(nèi)阻RA=1Ω

C電壓表量程0~3V,內(nèi)阻約為20KΩ

D滑動變阻器0~20Ω,允許最大電流2A

E開關(guān)、導(dǎo)線若干

把得到的數(shù)據(jù)記錄后用“”在圖乙所示的“U—I”圖象中進行描點。在小組互評環(huán)節(jié),實驗2組的同學(xué)在實驗器材沒有變化的情況下對1組的實驗方案進行了改進后再次進行了實驗,并把實驗數(shù)據(jù)用“”也描在圖乙所示的“U—I”圖象中。請完成以下對1組實驗方案的評價及改進。

1從實驗原理上來看,用圖甲電路進行實驗,誤差主要來自:_____________。

2從所得實驗數(shù)據(jù)來看,不足之處是:_____ ____

3將給出的改進方案電路圖畫在方框中___ ___

4根據(jù)改進后所得的實驗數(shù)據(jù)作出圖線,由圖線得到:電動勢E=____ ____;內(nèi)阻r=_______。保留3位有效數(shù)字

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】成都“歡樂谷”大型的游樂性主題公園,園內(nèi)有一種大型游戲機叫“跳樓機”讓人體驗短暫的“完全失重”,非常刺激參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上,由電動機將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面50m高處,然后由靜止釋放為研究方便,認為人與座椅沿軌道做自由落體運動2s后,開始受到恒定阻力而立即做勻減速運動,且下落到離地面5m高處時速度剛好減小到零然后再讓座椅以相當緩慢的速度穩(wěn)穩(wěn)下落,將游客送回地面.(取g=10m/s2

求:1座椅在自由下落結(jié)束時刻的速度是多大?

2在勻減速階段,座椅對游客的作用力大小是游客體重的多少倍?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在平行板電容器正中有一個帶電微粒。K閉合時,該微粒恰好能保持靜止。在充電后將K斷開的情況下,能使帶電微粒向上運動打到上極板的做法是(

A.上移上極板M B.上移下極板N

C.左移上極板M D.把下極板N接地

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,一光滑的平行金屬導(dǎo)軌ABCD豎直放置,AB、CD相距L,在A、C之間接一個阻值為R的電阻;在兩導(dǎo)軌間的abcd矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向外、高度為5h的有界勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B。一質(zhì)量為m電阻為r長度也為L的導(dǎo)體棒放在磁場下邊界ab上(與ab邊重合),F(xiàn)用一個豎直向上的力F拉導(dǎo)體棒.使它由靜止開始向上運動,導(dǎo)體棒剛要離開磁場時恰好做勻速直線運動,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終垂直且保持良好接觸,導(dǎo)軌電阻不計.F隨導(dǎo)體棒與初始位置的距離x變化的情況如圖乙所示,下列判斷正確的是

A.導(dǎo)體棒離開磁場時速度大小為

B.離開磁場時導(dǎo)體棒兩端電壓為

C.導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中,通過電阻R的電荷量為

D.導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中,電阻R產(chǎn)生焦耳熱為

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