【題目】如圖所示，兩足夠長平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L=1m，導(dǎo)軌平面與水平面夾角=30°，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1.0T的勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面斜向下，金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m=0.01kg、電阻不計(jì)．定值電阻R1=30Ω，電阻箱電阻調(diào)到R2=120Ω，電容C=0.01F，取重力加速度g=10m/s2．現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放．

(1) 在開關(guān)接到1的情況下，求金屬棒下滑的最大速度．

(2) 在開關(guān)接到1的情況下，當(dāng)R2調(diào)至30Ω后且金屬棒穩(wěn)定下滑時(shí)，R2消耗的功率為多少？

(3) 在開關(guān)接到2的情況下，求經(jīng)過時(shí)間t=2.0s時(shí)金屬棒的速度．

【答案】（1）7.5m/s（2）0.075w(3)5m/s

【解析】(1)當(dāng)金屬棒勻速下滑時(shí)速度最大，設(shè)最大速度為，此時(shí)棒處于平衡狀態(tài)，故有，而，，其中

由以上各式得

解得最大速度；

(2)當(dāng)調(diào)整后，棒穩(wěn)定下滑的速度由(1)知

故上消耗的功率，其中，解得；

(3)對任意時(shí)刻，由牛頓第二定律有

，，，

解得

上式表明棒在下滑過程中，加速度保持不變，棒做勻加速運(yùn)動(dòng)，代入數(shù)據(jù)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，電場強(qiáng)度為E、方向平行于紙面的勻強(qiáng)電場分布在寬度為L的區(qū)域內(nèi)，一個(gè)離子以初速度v0垂直于電場方向射入勻強(qiáng)電場中，穿出電場區(qū)域時(shí)發(fā)生的側(cè)移量為h。在同樣的寬度范圍內(nèi)，若改用方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，使同樣的離子以相同的初速度穿過磁場區(qū)域時(shí)發(fā)生的側(cè)移量也為h，即兩次入射點(diǎn)與出射點(diǎn)均相同，不計(jì)離子所受重力。

（1）求該離子的電性和比荷（即電荷量q與其質(zhì)量m的比值）；

（2）求勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向；

（3）試分析說明離子在電場和磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡是否重合。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲所示是大型機(jī)械廠里用來稱重的電子吊秤，其中實(shí)現(xiàn)稱重的關(guān)鍵元件是拉力傳感器。其工作原理是：掛鉤上掛上重物，傳感器中拉力敏感電阻絲在拉力作用下發(fā)生形變，拉力敏感電阻絲的電阻也隨著發(fā)生變化，再經(jīng)相應(yīng)的測量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號（電壓或電流），從而完成將所稱物體重量變換為電信號的過程。

（1）簡述拉力敏感電阻絲的阻值隨拉力變化的原因_______________________________。

（2）小明找到一根拉力敏感電阻絲RL，其阻值隨拉力變化的圖像如圖乙所示，再按圖丙所示電路制作了一個(gè)簡易“吊秤”。電路中電源電動(dòng)勢E約15V，內(nèi)阻約2Ω；靈敏毫安表量程為10mA，內(nèi)阻約5Ω；R是電阻箱，最大阻值是9999Ω；RL接在A、B兩接線柱上，通過光滑絕緣滑環(huán)可將重物吊起，接通電路完成下列操作。

a．滑環(huán)下不吊重物時(shí)，調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電流表為某一合適示數(shù)I時(shí)，讀出電阻箱的讀數(shù)R1；

b．滑環(huán)下吊上待測重物，測出電阻絲與豎直方向的夾角為θ；

c．調(diào)節(jié)電阻箱，使_______，讀出此時(shí)電阻箱的讀數(shù)R2；

d．算得圖乙直線的斜率k和截距b；

則待測重物的重力G的表達(dá)式為G=_____（用以上測得的物理量表示），測得θ=53°（sin53°=0.8，cos53°=0.6），R1、R2分別為1052Ω和1030Ω，結(jié)合乙圖信息，可得待測重物的重力G=_____N（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

（3）針對小明的設(shè)計(jì)方案，為了提高測量重量的精度，你認(rèn)為下列措施可行的是____________。

A．將毫安表換成量程不同，內(nèi)阻更小的毫安表

B．將毫安表換成量程為10μA的微安表

C．將電阻箱換成精度更高的電阻箱

D．適當(dāng)增大A、B接線柱之間的距離

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，圖甲為一列簡諧橫波在時(shí)的波形圖，圖乙為媒質(zhì)中平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，P點(diǎn)是平衡位置為的質(zhì)點(diǎn)。下列說法正確的是________________。

A.波的傳播方向?yàn)?/span>x軸正方向

B.波的傳播方向?yàn)?/span>x軸負(fù)方向

C.波速為

D. 時(shí)間間內(nèi)，P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為

E.當(dāng)時(shí)，P點(diǎn)恰好回到平平衡位置

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】以下關(guān)于振動(dòng)和波的說法中不正確的是：

A. 把調(diào)準(zhǔn)的擺鐘，由北京移至赤道，這個(gè)鐘將變慢，若要重新調(diào)準(zhǔn)，應(yīng)增加擺長。

B. 火車過橋要慢行，目的是使驅(qū)動(dòng)力頻率遠(yuǎn)小于橋梁的固有頻率，以免發(fā)生共振損壞橋梁。

C. 受迫振動(dòng)的頻率由固有頻率和驅(qū)動(dòng)力頻率共同決定，當(dāng)固有頻率等于驅(qū)動(dòng)力頻率時(shí)，振幅最大。

D. 麥克斯韋不僅預(yù)言了電磁波的存在，而且揭示了電、磁、光現(xiàn)象在本質(zhì)上的統(tǒng)一性，建立了完整的電磁場理論。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端系在質(zhì)量為m＝1 kg的小物塊上，另一端固定在墻上．物塊在斜面上靜止時(shí)，彈簧與豎直方向的夾角為37°，已知斜面傾角θ＝37°，斜面與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，斜面固定不動(dòng)．設(shè)物塊與斜面間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，下列說法正確的是(　　)

A. 小物塊可能只受三個(gè)力

B. 彈簧彈力大小一定等于4N

C. 彈簧彈力大小可能等于10N

D. 斜面對物塊支持力可能為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖，小車的質(zhì)量為m1，托盤及砝碼的質(zhì)量為m2．

（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用 （選填“直流”或 “交流”）電源．

（2）實(shí)驗(yàn)中 ．

A．應(yīng)保持m1不變，改變m2

B．應(yīng)保持m2不變，改變m1

C．應(yīng)保證m1比m2小得多

D．應(yīng)保持m1和m2的比值不變

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他得到的圖像，可能是圖中的 （選填“甲”、“乙”、“ 丙”）圖線．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為m的小球套在豎直的光滑桿上，一根輕質(zhì)彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與小球相連，彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi)。讓小球從A點(diǎn)開始釋放，此時(shí)彈簧處于原長，當(dāng)小球下降的最大豎直高度為h時(shí)到達(dá)B點(diǎn)，若全過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，豎直桿與OB的夾角為=30°，下列研究小球從A到B全過程的說法正確的是

A. 當(dāng)彈簧與桿垂直時(shí)，小球速度最大

B. 小球的加速度為重力加速度的位置共有三個(gè)

C. 彈簧的彈性勢能先增大后減小

D. 彈簧的彈性勢能增加量大于mgh

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是磁動(dòng)力電梯示意圖，即在豎直平面內(nèi)有兩根很長的平行豎直軌道，軌道間有垂直軌道平面交替排列的勻強(qiáng)磁場和， ， 和的方向相反，兩磁場始終豎直向上做勻速運(yùn)動(dòng)，電梯轎廂固定在圖示的金屬框abcd上，并且與之絕緣。已知電梯載人時(shí)的總質(zhì)量為，所受阻力，金屬框垂直軌道的邊長ab=2.0m，兩磁場的寬度均與金屬框的邊長ad相同，金屬框整個(gè)回路的電阻，g取。已知電梯正以的速度勻速上升，求：

（1）金屬框中感應(yīng)電流的大小及圖示時(shí)刻感應(yīng)電流的方向；

（2）磁場向上運(yùn)動(dòng)速度的大小；

（3）該電梯的工作效率。

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