【題目】如圖，兩足夠長(zhǎng)平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L，導(dǎo)軌放在水平面上，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上，金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌電接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R．燈泡的電阻RL=3R，調(diào)節(jié)電阻箱電阻R1=6R，現(xiàn)給金屬棒施加水平向右的恒力F，使棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)，試求：

（1）金屬棒運(yùn)動(dòng)的最大速度為多大?

（2）當(dāng)金屬棒運(yùn)動(dòng)距離為S0時(shí)速度恰達(dá)到最大，求金屬棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)2S0的過程中，整個(gè)電路上產(chǎn)生的電熱能?

（3）R1為何值時(shí)，R1上消耗的電功率最大?最大電功率為多少?

【答案】（1）（2）（3）3R；

【解析】

（1）當(dāng)金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大，設(shè)最大速度為v，達(dá)到最大時(shí)則有F=F安

F安=BIL

其中R總=3R 所以

解得最大速度

．

（2）由能量守恒知，放出的電熱

代入上面的vm值，可得

．

（3）R1上消耗的功率

其中
解以上方程組可得

當(dāng)時(shí)，即當(dāng)R1=3R時(shí)，R1消耗的功率最大，最大功率

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物體a、b在同一直線上運(yùn)動(dòng)，位移一時(shí)間圖象如圖所示，圖線相交于點(diǎn)P，虛線為曲線上過P點(diǎn)的切線，該切線交于時(shí)間軸于t=1.5s處，則（　�。�

A.a物體的速度是0m/s

B.在0~4s內(nèi)，a物體的速度等于b物體的平均速度

C.在0~4s內(nèi)，b物體的路程大于40m

D.b物體在4s末的速度為16m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為的圓環(huán)，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的點(diǎn)，彈簧處于原長(zhǎng)。讓圓環(huán)無(wú)初速度沿桿滑下，滑到桿的底端時(shí)速度為零。則在圓環(huán)下滑過程中（　　）

A.圓環(huán)機(jī)械能守恒

B.彈簧的彈性勢(shì)能一定先增大后減小

C.彈簧的彈性勢(shì)能變化了

D.彈簧與光滑桿垂直時(shí)圓環(huán)動(dòng)能最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN是一豎直放置的感光板。從圓形磁場(chǎng)最高點(diǎn)P以速度v垂直磁場(chǎng)射入大量的帶正電的粒子，且粒子所帶電荷量為q、質(zhì)量為m。不考慮粒子間的相互作用力，關(guān)于這些粒子的運(yùn)動(dòng)以下說法正確的是 (　 　)

A. 只要對(duì)著圓心入射，出射后均可垂直打在MN上

B. 即使是對(duì)著圓心入射的粒子，其出射方向的反向延長(zhǎng)線也不一定過圓心

C. 只要速度滿足v＝，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上

D. 對(duì)著圓心入射的粒子，速度越大在磁場(chǎng)中通過的弧長(zhǎng)越長(zhǎng)，時(shí)間也越長(zhǎng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在平直公路上有甲、乙兩輛車在同一地點(diǎn)向同一方向運(yùn)動(dòng)，甲車以10m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，乙車從靜止開始以1m/s2的加速度作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，問：

(1)甲、乙兩車出發(fā)后何時(shí)再次相遇？

(2)在再次相遇前兩車何時(shí)相距最遠(yuǎn)？最遠(yuǎn)距離是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】玻璃半圓柱體的半徑為R，橫截面如圖所示，圓心為O，A為圓柱面的頂點(diǎn)。兩條單色紅光分別按如圖方向沿截面入射到圓柱體上，光束1指向圓心，方向與AO夾角為30°，光束2的入射點(diǎn)為B，方向與底面垂直，∠AOB＝60°，已知玻璃對(duì)該紅光的折射率n＝．求：

①求兩條光線經(jīng)柱面和底面折射后的交點(diǎn)與O點(diǎn)的距離d；

②入射的是單色藍(lán)光，則距離d將比上面求得的結(jié)果大還是小?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一端封閉、另一端開口、長(zhǎng)為75 cm的粗細(xì)均勻的玻璃管，放置在水平桌面上，內(nèi)有一段25 cm長(zhǎng)的水銀柱封閉了45 cm長(zhǎng)的空氣柱，大氣壓強(qiáng)為P0= 75 cmHg、溫度為T0＝300 K，不計(jì)玻璃管壁的摩擦。

（1）將玻璃管緩慢旋轉(zhuǎn)，直至管的開口端豎直向上，穩(wěn)定后，管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)度為多少?

（2）第（1）問中，玻璃管開口端豎直放置后，對(duì)管內(nèi)封閉氣體緩慢加熱至480 K，水銀是否溢出管口？穩(wěn)定時(shí)管內(nèi)氣體的長(zhǎng)度是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖電路中，電燈A、B完全相同，帶鐵芯的線圈L的電阻可忽略，下列說法中正確的是

A. 在S閉合瞬間，A、B同時(shí)發(fā)光，接著A熄滅，B更亮

B. 在S閉合瞬間，A不亮，B立即亮

C. 在電路穩(wěn)定后再斷開S的瞬間，通過A燈電流方向?yàn)?/span>a→b

D. 在電路穩(wěn)定后再斷開S的瞬間，B閃爍一下然后逐漸熄滅

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用如圖所示的裝置進(jìn)行如下的實(shí)驗(yàn)操作：

A．先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平木板表面釘上白紙和復(fù)寫紙，并將該木板豎直立于槽口處，使小球a從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡O；

B．將木板向遠(yuǎn)離槽口平移一段距離，再使小球a從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板上得到痕跡B；

C．然后把半徑相同的小球b靜止放在斜槽水平末端，小球a仍從原來?yè)醢逄幱伸o止釋放，與小球b相碰后，兩球撞在木板上得到痕跡A和C；

D．用天平測(cè)量a、b的質(zhì)量分別為ma、mb，用刻度尺測(cè)量紙上O點(diǎn)到A、B、C三點(diǎn)的豎直距離分別為y1、y2、y3。

（1）a、b的質(zhì)量需要滿足ma________mb（填“大于”、“小于”或“等于”）。

（2）小球a下滑過程中與斜槽軌道間存在摩擦力，這對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果________（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）產(chǎn)生誤差。

（3）用本實(shí)驗(yàn)中所測(cè)量的量來驗(yàn)證兩球碰撞過程動(dòng)量守恒，其表達(dá)式為________（僅用ma、mb、y1、y2、y3表示）。

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