【題目】兩根金屬導軌平行放置在傾角為θ=30°的斜面上，導軌底端接有電阻R=8Ω，導軌自身電阻忽略不計．勻強磁場垂直于斜面向上，磁感強度B=0.5T．質(zhì)量為m=0.1kg，電阻r=2Ω的金屬棒ab由靜止釋放，沿導軌下滑．如圖所示，設(shè)導軌足夠長，導軌寬度L=2m，金屬棒ab下滑過程中始終與導軌接觸良好，當金屬棒下滑h=3m時，速度恰好達到最大速度2m/s，求此過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量？（g取10m/s2）

【答案】此過程中電阻上產(chǎn)生的熱量是0.8J

【解析】

試題分析：當金屬棒勻速下滑時，速度達到最大，由歐姆定律、法拉第定律和安培力公式推導出安培力表達式，根據(jù)平衡條件求出摩擦力．根據(jù)能量守恒定律求出電阻上產(chǎn)生的熱量．

解：由E=BLv，I=，F(xiàn)=BIL得安培力F=

設(shè)金屬棒下滑過程所受摩擦力大小為f，則由平衡條件得到

mgsin30°=f+F

聯(lián)立得f=mgsin30°﹣=0.1×10×0.5﹣=0.3N

在金屬棒ab靜止釋放到速度剛達到最大的過程中，金屬棒的重力轉(zhuǎn)化為金屬棒的動能、焦耳熱和摩擦生熱，根據(jù)能量守恒定律得

電路中產(chǎn)生的焦耳熱為 Q=mgh﹣f﹣

代入解得，Q=1J

則電阻R上產(chǎn)生的熱量為 QR=Q=1J=0.8J

答：此過程中電阻上產(chǎn)生的熱量是0.8J．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，勻強磁場寬L＝m，磁感應(yīng)強度大小B＝l.67×10－3T，方向垂直紙面向里，一質(zhì)子以水平速度v＝6×105m/s垂直磁場邊界從小孔C射入磁場，打到照相底片上的A點．已知質(zhì)子的質(zhì)量m＝1.67×10－27kg，帶電荷量e＝1.6×10 －19C．不計質(zhì)子的重力．求：

（1）質(zhì)子在磁場中運動的軌跡半徑r；

（2）A點距入射線方向上的O點的距離H；

（3）質(zhì)子從C孔射入到A點所需的時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】宇宙中兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬有引力互相繞轉(zhuǎn)，稱之為雙星系統(tǒng)，設(shè)某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點做勻速圓周運動，如圖所示。若AO＞OB，則（　　）

A. 星球A的角速度一定大于B的角速度

B. 星球A的質(zhì)量一定小于B的質(zhì)量

C. 若雙星間距離一定，雙星的總質(zhì)量越大，其轉(zhuǎn)動周期越大

D. 若雙星的質(zhì)量一定，雙星之間的距離越大，其轉(zhuǎn)動周期越大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖a所示，小物體從豎直彈簧上方離地高h1處由靜止釋放，其動能Ek與離地高度h的關(guān)系如圖b所示．其中高度從h1下降到h2，圖象為直線，其余部分為曲線，h3對應(yīng)圖象的最高點，輕彈簧勁度系數(shù)為k，小物體質(zhì)量為m，重力加速度為g。以下說法正確的是（ ）

A. 小物體下降至高度h3時，彈簧形變量為0

B. 小物體下落至高度h5時，加速度為0

C. 小物體從高度h2下降到h4，彈簧的彈性勢能增加了

D. 小物體從高度h1下降到h5，彈簧的最大彈性勢能為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在第一象限內(nèi)，有一垂直紙面向里的勻強磁場(磁場足夠大)，磁感應(yīng)強度為B，一對正負電子(正電子是帶正電，電子帶負電) 先后從。點沿紙面以相同速度v射入磁場中，速度方向與x軸成角，已知電子質(zhì)量為m。

(1)請大致畫出電子在磁場中運動的圓弧軌跡，并通過作圖標明其運動軌跡的圓心，半徑；

(2)求電子離開磁場的出射點到O點的距離；

(3)求電子與正電子在磁場中運動的時間之比。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示為一水平傳送帶裝置的示意圖，傳送帶兩端點A與B間的距離為L=6.0m，一物塊（可視為質(zhì)點）從A．處以v0=7m/s的水平速度滑上傳送帶，設(shè)物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，取g=10m/s2

（1）若傳送帶靜止，求物塊離開B點時的速度；

（2）若傳送帶以v轉(zhuǎn)=5m/s的速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動，求物塊離開B點的速度；

（3）物塊離開B點的速度與傳送帶勻速運動的速度是有關(guān)系的．若傳送帶順時針勻速運動，用v轉(zhuǎn)表示傳送帶的速度，vB表示物塊離開B點的速度，請在答題卡上的圖乙中畫出vB與v轉(zhuǎn)的關(guān)系圖象．（請在圖中標注關(guān)鍵點的坐標值，如有需要，可取=8.5）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩輛汽車在同一平直公路上行駛，其運動的x﹣t圖象如圖所示，則下列關(guān)于兩輛車運動情況的說法中錯誤的是（　�。�

A. 在0～10s內(nèi)，甲、乙兩車相遇兩次

B. 乙車在0～10s內(nèi)平均速度大小為0.8m/s

C. 甲車先做勻減速直線運動，后做勻速直線運動

D. 若乙車做勻變速直線運動，則圖線上P所對應(yīng)的瞬時速度大小一定大于0.8m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示為測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗電路圖，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的U—I圖線，以下實驗結(jié)論正確的是(　 　)

A. 電池電動勢和內(nèi)電阻的測量值均偏小

B. 電池內(nèi)阻的測量值為3.50 Ω

C. 外電路發(fā)生短路時的電流為0.40 A

D. 電壓表的示數(shù)為1.20 V時，電流表的示數(shù)I′＝0.20 A

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律。已知當?shù)氐闹亓铀俣?/span>g＝9.80m/s2。實驗小組選出的一條紙帶如圖乙所示，其中O點為打點計時器打下的第一個點，A、B、C為三個計數(shù)點，在計數(shù)點A和B、B和C之間還各有一個點。打點計時器的打點周期T=0.02s。

（1）要驗證重錘下落過程中符合機械能守恒，除了圖示器材，以下實驗器材必須要選取的有___________。（填寫字母代號）

A．秒表 B．刻度尺 C．天平 D．交流電源

（2）為了驗證機械能守恒的規(guī)律，我們需要證明的表達式為（請根據(jù)題目已知和圖乙中測量量的符號寫出表達式）__________________。

（3）實驗中由于阻力的存在，預(yù)計在此實驗中重力勢能的減少量應(yīng)該_____________動能的增加量（選填“大于”、“小于”或“等于”）。

（4）進一步測得圖乙中h1=12.01cm，h2=7.14cm，h3=8.71cm。若重錘的質(zhì)量為0.10kg，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知：當打點計時器打到B點時重錘的重力勢能比開始下落時減少了 J，此時重錘的動能比開始下落時增加了 J。（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

（5）根據(jù)計算結(jié)果分析，該實驗小組在做實驗時可能出現(xiàn)的問題是 。

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