【題目】光滑平行的金屬導(dǎo)軌MN和PQ，間距為L=l.0m，與水平面之間的夾角，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T垂直于導(dǎo)軌平面向上，MP間接有阻值的電阻，其他電阻不計(jì)，質(zhì)量m=2.0kg的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，如圖所示，現(xiàn)用恒力F=18N沿導(dǎo)軌平面向上拉金屬桿ab，t=0時(shí)由靜止開始運(yùn)動(dòng)。取g=10m/s2，導(dǎo)軌足夠長。求：

(1)金屬桿速度為2.0m/s時(shí)的加速度大��；

(2)金屬桿的最大速度；

(3)當(dāng)t=1.0s時(shí)，金屬桿移動(dòng)的距離為x=1.47m，則在這一過程中電阻R產(chǎn)生的熱量是多少。

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)設(shè)金屬桿的速度為時(shí)，加速度為，電動(dòng)勢(shì)為，電路中電流為，則有

根據(jù)牛頓第二定律可知

聯(lián)立各式整理得

代入數(shù)據(jù)解得當(dāng)時(shí)加速度；

(2)當(dāng)時(shí)有最大速度，所以由(1)的分析可知

代入數(shù)據(jù)解得；

(3)根據(jù)

可得1s時(shí)間內(nèi)通過回路的電量為

當(dāng)，根據(jù)動(dòng)量定理有

即

代入數(shù)據(jù)解得；由功能關(guān)系得產(chǎn)生的熱量為

代入數(shù)據(jù)得。

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】如圖所示，一條軌道固定在豎直平面內(nèi)，粗糙的ab段水平，bcde段光滑，cde段是以O為圓心、R為半徑的一小段圓�。梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的物塊A和B緊靠在一起，靜止于b處，A的質(zhì)量是B的3倍．兩物塊在足夠大的內(nèi)力作用下突然分離，分別向左、右始終沿軌道運(yùn)動(dòng)．B到d點(diǎn)時(shí)速度沿水平方向，此時(shí)軌道對(duì)B的支持力大小等于B所受重力的3/4，A與ab段的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度g，求：

（1）物塊B在d點(diǎn)的速度大小；

（2）物塊A、B在b點(diǎn)剛分離時(shí)，物塊B的速度大小；

（3）物塊A滑行的最大距離s．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的軌道BCDE，由一半徑為R=2m的光滑圓弧軌道BC和光滑斜直軌道DE分別與粗糙水平面相切連接而成。現(xiàn)從B點(diǎn)正上方H=1.2m的A點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量m=1kg的物塊，物塊剛好從B點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道。已知CD的距離L=4m，物塊與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.25，重力加速度g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力。求：

(1)物塊第一次滑到C點(diǎn)時(shí)的速度；

(2)物塊第一次滑上斜直軌道DE的最大高度；

(3)物塊最終停在距離D點(diǎn)多遠(yuǎn)的位置。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在輸人電壓U恒定的電路上，將用電器 L接在較近的AB兩端時(shí)消耗的功率是9W，將它接在較遠(yuǎn)的CD兩端時(shí)消耗的功率是4W．則AC、 BD兩根輸電線消耗的功率為

A. 1W B. 2W C. 5W D. 13W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖所示的電路測(cè)定一節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。蓄電池的內(nèi)阻非常小，為防止調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路，電路中用了一個(gè)保護(hù)電阻R0。除蓄電池、開關(guān)、導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：

A.電流表（量程0.6A、3A）

B.電壓表（量程3V、15V）

C.定值電阻（阻值、額定功率5W）

D.定值電阻（阻值、額定功率10W）

E.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍、額定電流2A）

F.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍、額定電流1A）

(1)在虛線框中補(bǔ)畫出測(cè)定電路的原理圖__________；

(2)電流表應(yīng)選的量程是__________A；電壓表應(yīng)選的量程__________V；定值電阻選用__________（用器件前的字母表示）；滑動(dòng)變阻器選用_______________（用器件前的字母表示）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）某同學(xué)在做“探究變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，用學(xué)生電源提供給圖甲所示變壓器 原線圈的電壓為5 V，用演示電表交流50 V 擋測(cè)量副線圈電壓時(shí)示數(shù)如圖乙所示，則變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比可能是____；

A.5∶8 B.5∶16 C.1∶14 D.1∶8

（2）街頭見到的變壓器是降壓變壓器，假設(shè)它只有一個(gè)原線圈和一個(gè)副線圈，____（填寫“原線圈”或“副線圈”）應(yīng)該使用較粗的導(dǎo)線。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖的裝置做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，操作步驟如下：

（1）先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平木板表面先后釘上白紙和復(fù)寫紙，并將該木板豎立于靠近槽口處，使小球a從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開始滾下，撞到木板在記錄紙上留下壓痕O。

（2）將木板向右平移適當(dāng)距離，再使小球a從原固定點(diǎn)由靜止釋放，撞到木板在記錄紙上留下壓痕B。

（3）把半徑相同的小球b靜止放在斜槽軌道水平段的右邊緣，讓小球a仍從原固定點(diǎn)由靜止開始滾下，與b球相碰后，兩球撞在木板上，并在記錄紙上留下壓痕A和C。

①本實(shí)驗(yàn)中小球a、b的質(zhì)量大小關(guān)系是ma______mb．（選填“大于”、“小于”或“等于”）

②放上被碰小球，兩球相碰后，小球a在圖中的壓痕點(diǎn)為______點(diǎn)。

③記錄紙上O點(diǎn)到A、B、C的距離y1、y2、y3，若兩球碰撞動(dòng)量守恒，且為彈性碰撞，則y1、y2和y3之間關(guān)系式應(yīng)為______。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)測(cè)量一個(gè)圓柱體的電阻率，需要測(cè)量圓柱體的尺寸和電阻。

(1)分別使用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量圓柱體的長度和直徑，某次測(cè)量的示數(shù)如圖1和圖2所示，則長度為L=______cm，直徑為d=______mm。

(2)按圖3連接電路后，實(shí)驗(yàn)操作如下：

①將滑動(dòng)變阻器R1的滑動(dòng)觸頭置于______端（填。“左”或“右”），將S2撥向接點(diǎn)1，閉合S1，調(diào)節(jié)R1，使電流表示數(shù)為I0；

②將電阻箱R2的阻值調(diào)至最______（填“大”或“小”），S2撥向接點(diǎn)2，保持R1不變，調(diào)節(jié)R2，使電流表示數(shù)仍為I0，此時(shí)R2阻值為128Ω；

③由此可知，圓柱體電阻R=______Ω，進(jìn)而可計(jì)算出該圓柱體的電阻率的表達(dá)式為______（用題目中的字母表示相關(guān)物理量）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一種質(zhì)譜儀的工作原理圖，圓心角為90°的扇形區(qū)域OPQ中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，所有帶電粒子經(jīng)加速電壓U加速后從小孔C射出，由磁場(chǎng)邊界OP上N點(diǎn)垂直OP進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，然后均從邊界OQ射出，ON=l，不計(jì)粒子重力。

(1)若由靜止開始加速的某種粒子X從邊界OQ射出時(shí)速度方向與OQ垂直，其軌跡如圖中實(shí)線所示，求該粒子的比荷；

(2)若由靜止開始加速的另一種粒子Y，其比荷是X粒子比荷的，求該粒子在磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t。

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