【題目】如圖甲所示，空間存在B=0.5T、方向豎直向下的勻強磁場，MN、PQ是處于同一水平面內相互平行的粗糙長直導軌，間距l=0.2m,在導軌一端連接著阻值為R=0.4Ω的定值電阻，ab是跨接在導軌上質量為m=0.1kg的導體棒。從零時刻開始，通過一小型電動機對ab棒施加一個牽引力，方向水平向左，使其從靜止開始沿導軌做加速運動，此過程中棒始終保持與導軌垂直且接觸良好。圖乙是拉力F與導體棒ab速率倒數(shù)關系圖象(F1未知)。已知導體棒ab與導軌的動摩擦因數(shù)μ=0.2,除R外，其余部分電阻均不計，不計定滑輪的質量和摩擦，g=10m/s2。

(1)求電動機的額定功率；

(2)若導體棒ab在16s內運動了90m并恰好達到最大速度，求在0~16s內電阻R上產生的焦耳熱。

【答案】（1）；（2）Q=49J；

【解析】(1)由圖象知導體棒ab的最大速度為

此時，導體棒中感應電動勢為

感應電流

導體棒受到的安培力

此時帶動機牽引力為

由牛頓第二定律得

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得：

(2)由能量守恒得：

代入數(shù)據(jù)解得R上產生的熱量Q=49J

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示,一次訓練中，運動員腰部系著不可伸長的繩拖著質量m=11 kg的輪胎從靜止開始沿著筆直的跑道加速奔跑，繩與水平跑道的夾角是37°，5 s后拖繩從輪胎上脫落，輪胎運動的圖象如圖乙所示，不計空氣阻力，已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g取10 m/s2，則下列說法正確的是

A. 輪胎與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2

B. 拉力F的大小為55 N

C. 在0～5s內，輪胎克服摩擦力做功為1375 J

D. 在6 s末，摩擦力的瞬時功率大小為275 W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，理想變壓器原線圈接在有效值不變的正弦交流電源上，圖中各電表均為理想電表。當滑動變阻器R的滑片向下滑動時，下列說法正確的是

A. 燈泡L變亮

B. 電流表的示數(shù)增大

C. 電壓表的示數(shù)不變

D. 變壓器的輸入功率不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在某空間有一勻強電場，在電場中建立如圖所示的直角坐標系O-xyz，M、N、P為電場中的三個點，M點的坐標(0,3L,0),N點的坐標為(4L，0，0),P點坐標為(0，0，4L)，Q點的坐標為(4L，L，7L),Q點圖中未畫出。已知M、N和P點電勢分別為0V、25V和9V，則下列說法正確的是

A. 該勻強電場的電場強度等于2.25V/m

B. Q點的電勢為22V

C. 電子在O點的電勢能小于在N點的電勢能

D. 將電子沿y軸、z軸從M點經(jīng)過O點移動到P點，電場力先做負功，再做正功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B兩點表示一定質量的理想氣體的兩個狀態(tài)，當氣體自狀態(tài)A變化到狀態(tài)B時_____

A.氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化

B.單位時間內碰撞單位面積器壁的分子數(shù)目增多

C.有可能經(jīng)過體積減小的過程

D.外界必然對氣體做正功

E.氣體必然從外界吸熱

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一種改進后的回旋加速器示意如圖，寬度忽略不計的窄縫A、C間的加速電場場強大小恒定，電場被限制在A、C間，與A、C平行的兩虛線之間無電場。帶電粒子從P0處以速度v0沿電場線方向射入加速電場，經(jīng)加速后再進入D形盒中的勻強磁場做勻速圓周運動。對這種改進后的回旋加速器，下列說法正確的是（ ）

A. 加速電場的方向需要做周期性的變化

B. 加速后粒子的最大速度與D形盒的尺寸無關

C. 帶電粒子每運動一周被加速一次

D. 帶電粒子每運動一周直徑的變化量相等，即P1P2等于P2P3

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了“探究質量一定時加速度與力的關系”，某同學設計了如圖所示的實驗裝置。其中M表示小車的質量，m表示砂和砂桶的質量�；嗁|量不計。

(1)實驗時，一定要進行的操作或保證的條件是：_________、________、________和_________。(填選項字母序號)

A.用天平測出質量M和m

B.將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力

C.平衡摩擦力后，讓小車靠近打點計時器，先接通電源再釋放小車，打出紙帶，同時記錄彈簧測力計的示數(shù)F

D.保證M不變，改變m，重復“步驟C”

E為減小實驗誤差，一定要保證m＜＜M

F.選出其中點跡清晰的幾條紙帶，利用逐差法分別計算出每條紙帶的加速度大小a，并記下對應的F

(2)該同學以彈簧測力計的示數(shù)F為橫坐標，加速度a為縱坐標，畫出的a-F圖像是一條過原點的直線，這表明：質量一定時，加速度a與力F的關系是__________，若利用圖線求得圖線的斜率為k，則小車的質量M=__________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】實驗室中的器材如下：

A.待測電阻Rx(約為10Ω)；

B.直流電流表 的量程為50μA，內阻Rμ約為3kΩ

C.電源電動勢E=3V，內阻不計；

D.六鈕電阻箱R0(0~99999.9Ω)；

E.滑動變阻器R(0~500Ω，額定電流1.5A)

F.單刀單擲開關S1；

G.雙刀雙擲開關S2；

H.導線若干

某同學利用上述器材設計了一個測量電阻Rx阻值的電路，如圖所示。

(1)實驗步驟如下，請把步驟⑤補充完整。

①選擇R0的阻值略大于Rx，記下阻值R0

②閉合S1，將S2合向R0一側，調節(jié)R使電流表指針指到滿偏電流 以上的刻度。

③記下電流值I0。

④保持R的滑動觸頭位置不變。

⑤_______________________________________。

(2)寫出用測量值表示的待測電阻的表達式，Rx=__________。

(3)為了減小實驗誤差，Rx的阻值________選填“遠小于”、“遠大于”或“相當于")電流表的內阻

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關于物體的內能，下列說法正確的是_______

A.橡皮筋被拉伸時，分子間勢能增加

B.物體內部所有分子動能的總和叫做物體的內能

C.一定質量的的冰融化為的水時，分子勢能增加

D.一定質量的理想氣體放出熱量，它的內能可能增加

E.通電時電阻發(fā)熱，它的內能增加是通過“熱傳遞”方式實現(xiàn)的

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