【題目】如圖所示，相距為L(zhǎng)=0.5m的兩條足夠長(zhǎng)的粗糙平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ=37O，上端接有定值電阻R=3.5Ω，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T。將質(zhì)量為m=0.5Kg內(nèi)阻為r=0.5Ω的導(dǎo)體棒由靜止釋放，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌與金屬棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25。不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，（g = 10m/s2，sin37° = 0.6，sin53° = 0.8）。

求:（1）導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的最大速度；

（2）若導(dǎo)體棒從釋放至其運(yùn)動(dòng)達(dá)到最大速度時(shí)沿導(dǎo)軌下滑x=20m，此過(guò)程中金屬棒中產(chǎn)生的焦耳熱為多少？

【答案】見(jiàn)解析。

【解析】

試題分析：（1）當(dāng)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大，設(shè)最大速度為vmax.

此時(shí)棒所受的安培力

根據(jù)平衡條件得：

聯(lián)立得：

（2）導(dǎo)體棒從釋放至其運(yùn)動(dòng)到最大速度的過(guò)程中，棒的重力勢(shì)能減小，轉(zhuǎn)化為焦耳熱、摩擦生熱和棒的動(dòng)能，設(shè)回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q，根據(jù)能量守恒定律：

得：

所以此過(guò)程中金屬棒中產(chǎn)生的焦耳熱為

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)欲測(cè)量一卷粗細(xì)均勻的、阻值約為100Ω的金屬漆包線的長(zhǎng)度，備選器材如下：

A.量程為5mA、內(nèi)阻r1=50Ω的電流表A1

B.量程為0.6A、內(nèi)阻r2=0.2Ω的電流表A2

C.量程為6V、內(nèi)阻r3約為15kΩ的電壓表V

D.最大阻值為15Ω、最大允許電流為2A的滑動(dòng)變阻器

E.定值電阻R1=5Ω

F.電動(dòng)勢(shì)E=6V、內(nèi)阻很小的直流電源

G.開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干

H.螺旋測(cè)微器

（1已知做成這種漆包線芯的金屬絲的電阻率為ρ，若金屬絲的電阻用R表示，直徑用d表示，則這一卷漆包線的長(zhǎng)度L=________．

（2）該同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲的直徑如圖甲所示，則螺旋測(cè)微器的示數(shù)d=________mm.

（3）為了盡可能精確地測(cè)量該金屬絲的電阻，電流表應(yīng)選用________(選填“A”或“B”)，請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟?huà)出實(shí)驗(yàn)原理電路圖________．

（4）若該同學(xué)在測(cè)量金屬絲直徑時(shí)沒(méi)有去除漆包線表面的絕緣漆，這會(huì)使實(shí)驗(yàn)測(cè)得該漆包線的長(zhǎng)度與真實(shí)值相比________(選填“偏大”或“偏小”)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩個(gè)大小相同的小球帶有同種電荷，質(zhì)量分別為m1和m2，帶電量分別為q1和q2，用絕緣細(xì)線懸掛后，因靜電力而使兩懸線張開(kāi)，分別與鉛垂線方向成夾角α1和α2，且兩球靜止時(shí)同處一水平線上，若α1=α2，則下述結(jié)論正確的是（　�。�

A. q1不一定等于q2

B. 一定滿足

C. m1一定等于m2

D. 必然同時(shí)滿足q1=q2，m1=m2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，為一圓形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在O點(diǎn)處有一放射源，沿半徑方向射出速度為v的不同帶電粒子，其中帶電粒子1從A點(diǎn)飛出磁場(chǎng)，帶電粒子2從B點(diǎn)飛出磁場(chǎng)，不考慮帶電粒子的重力，則（　　）

A. 帶電粒子1的比荷與帶電粒子2的比荷比值為1：3

B. 帶電粒子1的比荷與帶電粒子2的比荷比值為

C. 帶電粒子1與帶電粒子2在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間比值為2：1

D. 帶電粒子1與帶電粒子2在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間比值為2：3

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行的虛線間的區(qū)域內(nèi)存在著有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有一較小的三角形線框abc的ab邊與磁場(chǎng)邊界平行，現(xiàn)使此線框向右勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持速度方向與ab邊垂直．則下列圖中哪一個(gè)可以定性地表示線框在上述過(guò)程中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的規(guī)律( )

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為了節(jié)能環(huán)保，一些公共場(chǎng)所使用光控開(kāi)關(guān)控制照明系統(tǒng)。光控開(kāi)關(guān)可采用光敏電阻來(lái)控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件。照度可以反映光的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)照度越大，照度單位為 lx（勒克斯）.

（1）某光敏電阻R在不同照度下的阻值如下表，根據(jù)表中已知數(shù)據(jù)，在下圖的坐標(biāo)系中描繪出了 阻值隨照度變化的曲線 .

（2）如圖所示是街道路燈自動(dòng)控制模擬電路，利用直流電源為電磁鐵供電，利用照明電源為路燈供電。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)電路能達(dá)到天亮燈熄、天暗燈亮的效果，并用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線完成下圖______________________________。

（3）用多用電表“×10”擋，按正確步驟測(cè)量圖中電磁鐵線圈電阻時(shí)，指針示數(shù)如圖所示則線圈的電阻為____ 。已知當(dāng)線圈中的電流大于或等于2mA時(shí)，繼電器的銜鐵將被吸下。圖中直流電源的電動(dòng)勢(shì)E=6V，內(nèi)阻忽略不計(jì)，滑動(dòng)變阻器有三種規(guī)格可供選擇：Rl（0-10Ω，2A）、R2 （0-200Ω，1A）、R3（0-1750Ω，0.1A）。要求天色漸暗照度降低至l.0 lx時(shí)點(diǎn)亮路燈，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇 _______（填R1、R2、R3）。為使天色更暗時(shí)才點(diǎn)亮路燈，應(yīng)適當(dāng)?shù)?/span> _______（填 “增大”或“減小”）滑動(dòng)變阻器的電阻。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，P為磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn)。大量質(zhì)量為，電荷量為的相同的粒子以相同的速率，在紙面內(nèi)沿不同方向射入磁場(chǎng)，這些粒子在磁場(chǎng)邊界的出射點(diǎn)分布在四分之一圓周上。不計(jì)重力及帶電粒子之間的相互作用，下列說(shuō)法正確的是

A. 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

B. 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

C. 若將粒子從P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率變?yōu)?/span>，則粒子射出邊界的圓弧長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)

D. 若將粒子從P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率變?yōu)?/span>，則粒子射出邊界的圓弧長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，導(dǎo)熱性能良好的汽缸分為上下兩部分，上半部分的橫截面積為3S，下半部分的橫截積為S.重力不計(jì)的活塞與汽缸內(nèi)壁沒(méi)有摩擦，汽缸下半部分的長(zhǎng)度為L，活騫到汽缸底部的距離為2L，汽缸封閉的氣體為理想氣體，環(huán)境溫度為，大氣壓強(qiáng)為，重力加速度為g.

①保持環(huán)境溫度不變，在活塞上放一個(gè)重物圖中未畫(huà)出)，活塞下降，最終穩(wěn)定在距離汽缸底部1.5L的位置，則重物質(zhì)量為多少?

②重物放在活塞上不動(dòng)，緩慢升高環(huán)境溫度，活塞可到原來(lái)位置時(shí)，環(huán)境溫度為多少?活塞內(nèi)封閉的氣體吸收的熱量為Q，汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增加了多少?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的電路測(cè)量?jī)晒?jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，R為電阻箱。干電池的工作電流不宜超過(guò)0.5 A。實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：電壓表(量程0～3 V，內(nèi)阻約3 kΩ)；電阻箱(阻值范圍0～999.9 Ω)；開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。

(1)請(qǐng)根據(jù)圖甲的電路在圖乙中畫(huà)出連線，將器材連接成實(shí)驗(yàn)電路__________。

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，改變電阻箱R的值，記錄電壓表的示數(shù)U，得到若干組R、U的數(shù)據(jù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出如圖丙所示的圖線。由圖象得出電池組的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω。

(3)關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)中存在的誤差以及減小誤差的各種方法，下列說(shuō)法正確的是（____）

A．電壓表的分流作用引起的誤差屬于偶然誤差

B．該同學(xué)讀電壓表讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差

C．本實(shí)驗(yàn)用圖象法處理數(shù)據(jù)可以減小偶然誤差

D．如果將電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)就可以減小系統(tǒng)誤差

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