【題目】如圖甲所示，電阻不計(jì)的“”形光滑導(dǎo)體框架水平放置，導(dǎo)體框處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，有一導(dǎo)體棒AC橫放在框架上且與導(dǎo)體框架接觸良好，其質(zhì)量m=0.2kg，電阻R=0.8Ω，現(xiàn)用絕緣輕繩拴住導(dǎo)體棒，輕繩的右端通過(guò)光滑的定滑輪繞在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，左端通過(guò)另一光滑的定滑輪與物體D相連，物體D的質(zhì)量M=0.2kg，電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻r=1Ω。接通電路后電壓表的讀數(shù)恒為U=10V，電流表讀數(shù)恒為I=1A，電動(dòng)機(jī)牽引原來(lái)靜止的導(dǎo)體棒AC平行于EF向右運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)位移x隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，其中OM段為曲線，MN段為直線。（取g=10m/s2）求：

（1）電動(dòng)機(jī)的輸出功率；

（2）導(dǎo)體框架的寬度；

（3）導(dǎo)體棒在變速運(yùn)動(dòng)階段產(chǎn)生的熱量。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

試題（1）電動(dòng)機(jī)為非純電阻電路，電動(dòng)機(jī)總功率

電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻發(fā)熱的功率

那么電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率

（2）位移時(shí)間圖像的斜率代表速度，后導(dǎo)體棒AC為勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度。

設(shè)導(dǎo)軌寬度為L，則有導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到安培力

拉動(dòng)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的拉力

根據(jù)電動(dòng)機(jī)輸出功率有

計(jì)算得

（3）根據(jù)位移時(shí)間圖像可知，變速階段初始度為0，末速度為

此過(guò)程電動(dòng)機(jī)做功轉(zhuǎn)化為D的重力勢(shì)能以及D和導(dǎo)體棒的動(dòng)能還有克服安培力做功即焦耳熱。

所以有

其中

帶入計(jì)算得

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】如圖所示，水平地面上有一楔形物塊a，其斜面上有一小物塊b，b與平行于斜面的細(xì)繩的一端相連，細(xì)繩的另一端固定在斜面上．a與b之間光滑，a和b以共同速度在地面軌道的光滑段向左勻速運(yùn)動(dòng)．當(dāng)它們剛運(yùn)行至軌道的粗糙段時(shí)，下列說(shuō)法中可能正確的是（　�。�

A. 繩的張力減小，地面對(duì)a的支持力不變

B. 繩的張力減小，地面對(duì)a的支持力增加

C. 繩的張力增加，斜面對(duì)b的支持力不變

D. 繩的張力增加，斜面對(duì)b的支持力增加

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在某路口，有按倒計(jì)時(shí)顯示的時(shí)間顯示燈．有一輛汽車(chē)在平直路面上正以36 km/h的速度朝該路口停車(chē)線勻速前行，在車(chē)頭前端離停車(chē)線70 m處司機(jī)看到前方綠燈剛好顯示“5”．交通規(guī)則規(guī)定：綠燈結(jié)束時(shí)車(chē)頭已越過(guò)停車(chē)線的汽車(chē)允許通過(guò)．

(1)若不考慮該路段的限速，司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間為1 s，司機(jī)想在剩余時(shí)間內(nèi)使汽車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)以通過(guò)停車(chē)線，則汽車(chē)的加速度至少為多大？

(2)若該路段限速60 km/h，司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間為1 s，司機(jī)反應(yīng)過(guò)來(lái)后汽車(chē)先以2 m/s2的加速度沿直線加速3 s，為了防止超速，司機(jī)在加速結(jié)束時(shí)立即踩剎車(chē)使汽車(chē)勻減速直行，結(jié)果車(chē)頭前端與停車(chē)線相齊時(shí)剛好停下，求剎車(chē)后汽車(chē)加速度的大�。�(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在離地面高度為h處，以速度v豎直向上拋出一個(gè)質(zhì)量為m的小球，若不計(jì)空氣阻力，以地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，以下那個(gè)量不等于mv2＋mgh（ ）

A.小球到達(dá)最高點(diǎn)的重力勢(shì)能

B.小球落回拋出點(diǎn)的重力勢(shì)能

C.小球落地時(shí)的動(dòng)能

D.小球在空中任意時(shí)刻的機(jī)械能

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻、變壓器不變，各變壓器的匝數(shù)比不變，若發(fā)電廠增大輸出功率，則下列說(shuō)法正確的是

A.升壓變壓器的輸出電壓增大

B.降壓變壓器的輸出電壓增大

C.輸電線上損耗的功率增大

D.輸電線上損耗的功率占總功率的比例減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運(yùn)動(dòng)。兩球質(zhì)量關(guān)系為，規(guī)定向右為正方向，A、B兩球的動(dòng)量均為+，運(yùn)動(dòng)中兩球發(fā)生碰撞，碰撞后A球的動(dòng)量增量為，則（ ）

A. 左方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為

B. 左方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為

C. 右方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為

D. 右方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在以為中心的一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)，磁場(chǎng)方向垂直于平面（磁場(chǎng)未畫(huà)出）。某時(shí)刻起一個(gè)質(zhì)量為、電荷量為的帶電粒子，由原點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，初速為，方向沿軸正方向.最終粒子到達(dá)軸上的點(diǎn)，此時(shí)速度方向與軸的夾角為，己知的距離為，如圖所示.不計(jì)重力的影響.

（1）求磁場(chǎng)區(qū)域的半徑及磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度的大��；

（2）求帶電粒子從運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的時(shí)間；

（3）若在點(diǎn)的上半部存在一與水平方向成的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則帶電粒子再次到達(dá)軸上的點(diǎn)點(diǎn)（未畫(huà)出）時(shí)，距點(diǎn)的距離S.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】甲、乙兩物體從同一地點(diǎn)開(kāi)始沿同一方向運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示，圖中t2=，兩段曲線均為圓弧，下列說(shuō)法不正確的是（ ）

A. 兩物體在t1時(shí)刻的加速度相同

B. 兩物體在t2時(shí)刻運(yùn)動(dòng)方向均改變

C. 兩物體在t3時(shí)刻相距最遠(yuǎn)，t4時(shí)刻相遇

D. 0t4時(shí)間內(nèi)甲物體的平均速度大于乙物體的平均速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在傾角為θ=30°的光滑斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、B，它們的質(zhì)量均為m=0.5kg，彈簧的勁度系數(shù)為k=25N／m，C為一固定擋板，開(kāi)始時(shí)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用一沿斜面向上的力F拉物塊A使之緩慢向上運(yùn)動(dòng)（g=10N／m），直到物塊B剛要離開(kāi)C。求：

(1)物塊B剛要離開(kāi)C時(shí)彈簧彈力F和拉力F的大��；

(2)此過(guò)程中物塊A移動(dòng)的距離d；

(3)此過(guò)程中拉力F隨物塊A位移x的變化關(guān)系式。

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