【題目】如圖所示，MN、PQ是兩根足夠長的光滑平行金屬導軌，導軌間距為L=0.5m，導軌所在平面與水平面夾角θ=37°，M、P間接阻值為R=9Ω的電阻。勻強磁場的方向與導軌所在平面垂直，磁感應(yīng)強度大小為B=2T。質(zhì)量為m=0.1kg、阻值為r=1Ω的金屬棒放在兩導軌上，在平行于導軌的恒定拉力F=1N作用下，從靜止開始向上運動。已知金屬棒與導軌始終垂直并且保持良好接觸，導軌電阻不計，導軌和磁場足夠大，重力加速度為g=10m/s2。求：

（1）當金屬棒的速度為2m/s2時的加速度；

（2）金屬棒能獲得的最大速度；

（3）若金屬棒從開始運動到獲得最大速度在導軌上滑行的距離是2.5m，求這一過程中R上產(chǎn)生的焦耳熱。

【答案】（1）a=2m/s2（2）4m/s（3）0.18J

【解析】（1）在沿斜面方向上，導體棒受到沿斜面向上的拉力，沿斜面向下的重力的分力以及安培力，根據(jù)牛頓第二定律可得，

解得當金屬棒的速度為2m/s時的加速度為

（2）當金屬棒受力平衡時，速度最大，故，解得

（3）根據(jù)動能定理可得

又知道R上產(chǎn)生的焦耳熱為

聯(lián)立解得

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列關(guān)于能源的說法中，正確的是

A. 由于能量不會憑空消失，也不會憑空產(chǎn)生，總是守恒的，所以節(jié)約能源意義不大

B. 煤、石油、天然氣等燃料的最初來源可追溯到太陽能

C. 節(jié)約能源只要提高節(jié)能意識就行，與科技進步無關(guān)

D. 水能是不可再生能源

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，垂直紙面的正方形勻強磁場區(qū)域內(nèi)有一處于紙面內(nèi)的正方形導體框abcd，現(xiàn)將導體框分別向右以速度v和向左以速度3v勻速拉出磁場，則在這兩個過程中 （ ）

A. 導體框中的感應(yīng)電流方向相反

B. 安培力對導體框做功相同

C. 導體框ab邊兩端電勢差相同

D. 通過導體框截面的電量相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在平面坐標系xoy內(nèi)，第Ⅱ、Ⅲ象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強電場，第I、Ⅳ象限內(nèi)存在半徑為L的圓形勻強磁場，磁場圓心在M（L，0）點，磁場方向垂直于坐標平面向外．一帶正電粒子從第Ⅲ象限中的Q（－2L，－L）點以速度v0沿x軸正方向射出，恰好從坐標原點O進入磁場，從P（2L，0）點射出磁場．不計粒子重力，求：

（1）帶電粒子進入磁場時的速度大小和方向。

（2）電場強度與磁感應(yīng)強度大小之比；

（3）粒子在磁場與電場中運動時間之比；

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“極限”運動會中，有一個在鋼索橋上的比賽項目。如圖所示，總長為L的均勻粗鋼絲繩固定在等高的A、B處，鋼絲繩最低點與固定點A、B的高度差為H，動滑輪起點在A處，并可沿鋼絲繩滑動，鋼絲繩最低點距離水面也為H。若質(zhì)量為m的人抓住滑輪下方的掛鉤由A點靜止滑下，最遠能到達右側(cè)C點，C、B間鋼絲繩相距為L/10，高度差為H/3。參賽者在運動過程中視為質(zhì)點，滑輪受到的阻力大小可認為不變，且克服阻力所做的功與滑過的路程成正比，不計參賽者在運動中受到的空氣阻力、滑輪（含掛鉤）的質(zhì)量和大小，不考慮鋼索橋的擺動及形變。重力加速度為g。求：

（1）滑輪受到的阻力大小；

（2）某次比賽規(guī)定參賽者須在鋼絲繩最低點松開掛鉤并落到與鋼絲繩最低點水平相距為4a、寬度為a，厚度不計的海綿墊子上。若參賽者由A點靜止滑下，會落在海綿墊子左側(cè)的水中。為了能落到海綿墊子上，參賽者在A點抓住掛鉤時應(yīng)具有初動能的范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是一款兒童彈跳器，它底部的彈簧可簡化為一輕質(zhì)彈簧。某次兒童在游樂時腳踩彈跳器，彈到空中后從最高點沿豎直方向下落，落地后將彈簧從原長壓縮到最短。已知彈簧一直處于彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力，將兒童視為質(zhì)點，則在彈簧從原長壓縮到最短的過程中

A. 兒童的加速度先減小后增大

B. 兒童重力的功率先增大后減小

C. 兒童與地球組成系統(tǒng)的機械能守恒

D. 彈簧彈力的功率一直不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】目前，在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等材料，這些巖石都不同程度的含有放射性元素，如有些含有鈾、釷的花崗巖會釋放出放射性氣體氡，氡會發(fā)生放射性衰變，放出、、射線：已知氡的半衰期為3.8天，則下列說法正確的是（　 �。�

A. 發(fā)生衰變時，生成的核和原來相比，中子數(shù)少2

B. 發(fā)生衰變時，釋放出電子，說明原子核內(nèi)有電子存在

C. 射線一般伴隨著和射線產(chǎn)生，其中射線的穿透能力最強，電離能力最弱

D. 若只有4個氡核，經(jīng)過7.6天一定只剩下一個氡核

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】世界上沒有永不謝幕的傳奇，NASA的“卡西尼”號探測器進入圖形探測任務(wù)的最后篇章。據(jù)NASA報道，“卡西尼”4月26日首次到達土星和土星內(nèi)環(huán)（碎冰塊、巖石塊、塵埃等組成）之間，并在近圓軌道做圓周運動。在極其稀薄的大氣作用下，開啟土星探測之旅的。最后階段---“大結(jié)局”階段。這一階段將持續(xù)到九月中旬，直至墜向土星的懷抱。若“卡西尼”只受土星引力和稀薄氣體阻力的作用，則

A. 4月26日，“卡西尼”在近圓軌道上繞土星的角速度小于內(nèi)環(huán)的角速度

B. 4月28日，“卡西尼”在近圓軌道上繞土星的速率大于內(nèi)環(huán)的速率

C. 5月6月間，“卡西尼”的動能越來越大

D. 6月到8月間，“卡西尼”的動能、以及它與火星的引力勢能之和保持不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個物體，只受三個共點力作用，能使合力為零的一組是（ ）

A. 2N 3N 6N B. 1N 3N 5N C. 5N 6N 8N D. 7N 9N 20N

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