【題目】如圖所示，兩根足夠長的光滑直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行固定在傾角θ=37°的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距L=1m，導(dǎo)軌的電阻可忽略，M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量m=1kg、電阻r=0.2Ω的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好．整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直斜面向下．自圖示位置起，桿ab受到大小為F=0.5v+2（式中v為桿ab運(yùn)動的速度，力F的單位為N）、方向平行導(dǎo)軌沿斜面向下的拉力作用，由靜止開始運(yùn)動，測得通過電阻R的電流隨時間均勻增大．g取10m/s2，sin37°=0.6．

（1）求電阻的阻值R；

（2）金屬桿ab自靜止開始下滑，通過位移x=1m時電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q1=0.8J，求所需的時間t和該過程中拉力F做的功WF。

【答案】（1）0.3Ω（2）

【解析】（1）由題意可知①、

②、

③，

對桿，根據(jù)牛頓第二定律有：④

聯(lián)立①②③④且將F=0.5v+2代入可得⑤

因a與v無關(guān)，所以⑥，

R=0.3Ω

（2）由⑤⑥可知⑦

由桿做勻加速直線運(yùn)動有：⑧，v=at⑨

設(shè)電路產(chǎn)生的總熱量為Q，則，(10)

由能量轉(zhuǎn)化和守恒， (11)

其中 (12)

由⑦⑧可得t=0.5s，由⑦⑧⑨(10)(11)(12)可得

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】如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成．若靜電分析器通道中心線的半徑為R，通道內(nèi)均勻輻射電場在中心線處的電場強(qiáng)度大小為E，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿中心線通過靜電分析器，由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上的Q點(diǎn)．不計粒子重力．下列說法正確的是（　）

A. 極板M比極板N電勢高

B. 加速電場的電壓U=ER

C. 直徑

D. 若一群離子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點(diǎn)，則該群離子具有相同的比荷

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E隨時間t變化的圖象．當(dāng)t＝0時，在此勻強(qiáng)電場中由靜止釋放一個帶電粒子，設(shè)帶電粒子只受電場力的作用，則下列說法中正確的是(　　)

A. 帶電粒子將始終向同一個方向運(yùn)動

B. 2 s末帶電粒子回到原出發(fā)點(diǎn)

C. 3 s末帶電粒子的速度為零

D. 0～3 s內(nèi)，電場力做的總功為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的平面直角坐標(biāo)系xOy，在第I象限內(nèi)有平行于x軸的勻強(qiáng)電場，方向沿+x軸方向，在第II象限的三角形PQM區(qū)域（含邊界）內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直xOy平面向里。一個帶負(fù)電的粒子總是從P點(diǎn)沿+y軸方向射入磁場。已知P點(diǎn)坐標(biāo)為（-L,0），Q點(diǎn)坐標(biāo)為（-L，L），M點(diǎn)坐標(biāo)為（0，L），粒子質(zhì)量為m，電荷量為-q，不計粒子重力。

（1）若粒子從P點(diǎn)射入的速度大小為qLB/m，求粒子從P點(diǎn)射入到剛離開磁場這段時間內(nèi)平均速度的大小和方向。

（2）若粒子從P點(diǎn)射入后，最終能從x軸上的P、O點(diǎn)間射出，這粒子從P點(diǎn)射入的最大速度為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用絕緣細(xì)線懸掛一個質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球，讓它處于如圖所示的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中。由于磁場運(yùn)動，小球靜止在如圖所示位置，這時懸線與豎直方向夾角為α，并被拉直，則磁場的運(yùn)動速度和方向是

A. v=，水平向右 B. v=，豎直向上

C. v=，豎直向上 D. v=，豎直向下

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在直角坐標(biāo)系區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，右側(cè)有一個以點(diǎn)（3L，0）為圓心，半徑為L的圓形區(qū)域，圓形區(qū)域與x軸的交點(diǎn)分別為M、N，現(xiàn)有一質(zhì)量為m，帶電量為e的電子，從y軸上的A點(diǎn)以速度沿x軸正方向射入電場，飛出電場后從M點(diǎn)進(jìn)入圓形區(qū)域，速度方向與x軸夾角為30°，此時在圓形區(qū)域加如圖乙所示周期性變化的磁場，以垂直于紙面向外為磁場正方向，最后電子運(yùn)動一段時間后從N飛出，速度方向與進(jìn)入磁場時的速度方向相同（與x軸夾角也為30°），（不考慮磁場變化產(chǎn)生的其他影響），求：

（1）電子進(jìn)入圓形區(qū)域時的速度大��；

（2）區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)電場強(qiáng)度E的大�。�

（3）寫出圓心磁場區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，磁場變化周期T各應(yīng)滿足的表達(dá)式。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩根間距為d的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電源E，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=30°，金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好，整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中。當(dāng)磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上時，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)。要使金屬桿能沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動，可以采取的措施是

A. 將電源正負(fù)極對調(diào)使金屬桿中的電流方向改變

B. 調(diào)節(jié)滑動變阻器使電阻增大

C. 增大導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ

D. 增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖裝置探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件實(shí)驗(yàn)中，請將相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論補(bǔ)充完整___________。

操作方法

電流表的指針

條形磁鐵插入線圈過程

(2)條形磁鐵插入線圈后靜止

(3)條形磁鐵取出線圈過程

(4)由以上現(xiàn)象可知：感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是通過閉合回路的 ___________發(fā)生變化。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一根輕彈簧左端固定于豎直墻上，右端被質(zhì)量為m=1kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊壓縮而處于靜止?fàn)顟B(tài)，且彈簧與物塊不栓接，彈簧原長小于光滑平臺的長度。在平臺的右端有一傳送帶，AB長為L=12m，與傳送帶相鄰的粗糙水平面BC長為x=4m，物塊與傳送帶及水平面BC間的動摩擦因數(shù)均為，在C點(diǎn)右側(cè)有一半徑為R的光滑豎直半圓弧與BC平滑連接，在半圓弧的最高點(diǎn)F處有一固定擋板，物塊撞上擋板后會以原速率反彈回來。若傳送帶以的速率順時針轉(zhuǎn)動，不考慮物塊滑上和滑下傳送帶的機(jī)械能損失。當(dāng)彈簧儲存的能量全部釋放時，小物塊恰能滑到與圓心等高的E點(diǎn)（取g=10m/s2）。

（1）求滑塊被彈簧彈出時的速度；

（2）求右側(cè)圓弧的軌道半徑R；

（3）若傳送帶的速度大小可調(diào)，欲使小物塊與擋板只碰一次，且碰后不脫離軌道，求傳送帶速度的可調(diào)范圍。

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