【題目】如圖所示，電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌長(zhǎng)s＝1.15 m，兩導(dǎo)軌間距L＝0.75 m，導(dǎo)軌傾角為30°，導(dǎo)軌上端ab接一阻值為R＝1.5 Ω 的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.8 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直軌道平面向上．阻值r＝0.5 Ω、質(zhì)量m＝0.2 kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好，從軌道上端ab處由靜止開始下滑至底端，在此過程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱Qr＝0.1 J．(取g＝10 m/s2)求：

(1)金屬棒在此過程中克服安培力做的功W安；

(2)金屬棒下滑速度v＝2 m/s時(shí)的加速度a；

(3)金屬棒下滑的最大速度Vm。

【答案】（1）0.4J（2） （3）

【解析】

R與r串聯(lián)，根據(jù)焦耳定律分析它們產(chǎn)生的熱量關(guān)系，從而求得總的焦耳熱，即為金屬棒克服安培力的功W安；分析金屬棒的受力分析，導(dǎo)體棒受到重力，支持力，安培力，做出受力圖，求出合力，可以求得加速度；由動(dòng)能定理求最大速度。

解：(1)下滑過程中安培力的功即為在金屬棒和電阻上產(chǎn)生的焦耳熱

由于

則有

故金屬棒克服安培力的功

(2)金屬棒下滑速度v=2m/s時(shí)，所受的安培力為：

由牛頓第二定律得：

代入解得：

(3) 金屬棒下滑時(shí)做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，無(wú)論最終是否達(dá)到勻速，當(dāng)棒到達(dá)斜面底端時(shí)速度一定為最大，設(shè)金屬棒下滑的最大速度為vm，則由動(dòng)能定理得：

解得：

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，三塊完全相同的木塊并排固定在水平地面上．一顆子彈以速度V，水平射入，若子彈在木塊中所受的阻力恒定，且穿過第三塊木塊后速度恰好為零，則子彈依次射入每塊木塊時(shí)的速度比和穿過每塊木塊所用的時(shí)間比分別為（　�。�

A. v1：v2：v3=3：2：1

B. v1：v2：v3=： ：1

C. t1：t2：t3=1： ：

D. t1：t2：t3=（﹣）：（﹣1）：1

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)器材做“探究動(dòng)能定理”實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中，該小組同學(xué)把砂和砂桶的總重力當(dāng)作小車受到的合外力．

(1)為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差盡量小，在實(shí)驗(yàn)操作中，下面做法必要的是______．

A．實(shí)驗(yàn)前要對(duì)裝置進(jìn)行平衡摩擦力的操作

B．實(shí)驗(yàn)操作時(shí)要先放小車，后接通電源

C．在利用紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，所選的兩個(gè)研究點(diǎn)離得越近越好

D．在實(shí)驗(yàn)過程中要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

(2)除實(shí)驗(yàn)裝置中的儀器外，還需要的測(cè)量?jī)x器有_____________ _____________．

(3)如圖為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，現(xiàn)選取紙帶中的A、B兩點(diǎn)來(lái)探究“動(dòng)能定理”．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，重力加速度為g.圖中已經(jīng)標(biāo)明了要測(cè)量的物理量，另外，小車的質(zhì)量為M，砂和砂桶的總質(zhì)量為m.請(qǐng)你把要探究的結(jié)果用題中給出的字母表達(dá)出來(lái)________．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，A1、A2是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略，下列說法中正確的是

A. 開關(guān)S接通時(shí)，A2燈先亮、A1燈逐漸亮，最后A1A2一樣亮

B. 開關(guān)S接通時(shí)，A1、A2兩燈始終一樣亮

C. 斷開S的瞬間，流過A2的電流方向與斷開S前電流方向相反

D. 斷開S的瞬間，流過A1的電流方向與斷開S前電流方向相反

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在演示光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，原來(lái)不帶電的一塊鋅板與靈敏靜電計(jì)相連，用弧光燈(紫外線)照射鋅板時(shí)，靜電計(jì)的指針就張開一個(gè)角度，如圖所示，這時(shí)

（1）鋅板帶 _____ 電，指針帶 _____ 電（填“正”或“負(fù)”）；

（2）若用黃光照射鋅板，則 ___________ 不產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象

（填“一定”或“可能”）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，固定在水平面上的光滑斜面OA與水平面間的夾角為a=37°，輕彈簧下端固定在0點(diǎn)，上可自由伸長(zhǎng)到A點(diǎn)。在A點(diǎn)放一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，對(duì)物塊施加一沿斜面的力F，使物塊緩慢向下縮彈簧至C點(diǎn)(彈簧一直處在彈性限度內(nèi))，該過程中力F隨彈簧壓縮長(zhǎng)度x的變化情況如圖2所示。已知重力加速度g取10 m/s2,sin 370=0.6,cos 37°=0.8，則下列說法正確的是（ ）

A. 物塊的質(zhì)量為15 kg

B. 彈簧從A點(diǎn)被壓縮到C點(diǎn)的過程中，力F所做的功為180 J

C. 彈簧在C點(diǎn)時(shí)具有的彈性勢(shì)能為105J

D. 在C點(diǎn)撤去外力F后.物塊返回到A點(diǎn)時(shí)的速度為5m/s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用如圖1所示的裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。彎曲的氣墊導(dǎo)軌放到桌面上，在其末端兩側(cè)安置好光電門，滑塊上固定遮光條。

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平。接通氣源，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座調(diào)節(jié)水平的螺絲，如果滑塊_________，則表示氣墊導(dǎo)軌調(diào)整至水平狀態(tài)。

（2）實(shí)驗(yàn)前先用刻度尺測(cè)出遮光條的寬度d，示數(shù)如圖2所示，則d=_________。

（3）將滑塊從傾斜的氣墊導(dǎo)軌某位置由靜止釋放，記錄滑塊通過光電門時(shí)的遮光時(shí)間，則可以求得滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的速度v=_________。（實(shí)驗(yàn)中所測(cè)物理量的符號(hào)表示）

（4）已知重力加速度為g，改變滑塊從傾斜的氣墊導(dǎo)軌上由靜止釋放時(shí)的位置，測(cè)量H和，在誤差允許的范圍內(nèi)，如果滿足_________，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒。（實(shí)驗(yàn)中所測(cè)物理量的符號(hào)表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為1 kg的小球用長(zhǎng)為0.5 m的細(xì)線懸掛在O點(diǎn)，O點(diǎn)距地面豎直距離為1 m，如果使小球繞OO′豎直軸在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，若細(xì)線最大承受拉力為12.5 N，(g＝10 m/s2)求：

(1)當(dāng)小球的角速度為多大時(shí)，細(xì)線將斷裂；

(2)線斷裂后小球落地點(diǎn)與懸點(diǎn)的水平距離

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】將重為50N的物體放在某直升電梯的地板上．該電梯在經(jīng)過某一樓層地面前后運(yùn)動(dòng)過程中，物體受到電梯地板的支持力隨時(shí)間變化的圖象如圖所示．由此可以判斷：（　　）

A. t=1s時(shí)刻電梯的加速度方向豎直向上

B. t=6s時(shí)刻電梯的加速度為零

C. t=8s時(shí)刻電梯處于失重狀態(tài)

D. t=11s時(shí)刻電梯的加速度方向豎直向下

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