13．間距L=1m的光滑平行金屬導(dǎo)軌MNQP與水平面成α=30°傾斜放置，NQ之間接有阻值R=3Ω的定值電阻，空間存在著垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T．質(zhì)量m=0.2kg，電阻r=1Ω的金屬棒ab從軌道上某一水平位置靜止釋放，導(dǎo)軌電阻不計(jì)（g=10m/s2）
（1）若導(dǎo)軌足夠長，求金屬板ab下滑的最大速度；
（2）從靜止釋放直到速度達(dá)到最大值的過程中，電阻R產(chǎn)生熱量0.6J，求金屬棒下滑的高度．

分析 （1）金屬棒勻速下滑時(shí)速度最大，應(yīng)用安培力公式與平衡條件可以求出下滑的最大速度．
（2）對金屬棒應(yīng)用能量守恒定律可以求出下滑的高度．

解答 解：（1）金屬棒受到的安培力：F=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+r}$，
金屬棒勻速運(yùn)動時(shí)速度最大，由平衡條件得：
$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+r}$=mgsinα，
解得最大速度為：v=4m/s；
（2）整個電路產(chǎn)生的焦耳熱為：Q=$\frac{R+r}{R}$QR，
對金屬棒，由能量守恒定律得：
mgh=$\frac{1}{2}$mv2+Q
解得：h=1.2m；
答：（1）金屬板ab下滑的最大速度為4m/s；
（2）金屬棒下滑的高度為1.2m．

點(diǎn)評 本題考查了求金屬棒下滑的最大速度與下滑高度，分析清楚金屬棒的運(yùn)動過程是解題的前提與關(guān)鍵，應(yīng)用安培力公式、平衡條件與能量守恒定律可以解題．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．下列說法正確的是（　　）
A．單晶體和多晶體是各向異性的，非晶體是各向同性的
B．第二類永動機(jī)是不能制造出來的，盡管它不違反能置守恒定律，但它違反熱力學(xué)第二定律
C．一定質(zhì)量的理想氣體溫度升高時(shí)，每個氣體分子的速率都增大
D．氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)，與單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)和氣體 溫度有關(guān)
E．當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子之間的引力和斥力均同時(shí)減小，而分子勢能可能增大．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．如圖所示的xOy坐標(biāo)系在豎直平面內(nèi)，x軸沿水平方向．在三、四象限內(nèi)有沿y軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E；在第四象限有垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)大小B=E$\sqrt{\frac{5π}{6gl}}$．絕緣光滑桿PN與x軸成θ=30°角，分別交x、y軸于M、N兩點(diǎn)，且N點(diǎn)為桿的一個端點(diǎn)．穿在桿上的帶電小球a從桿上某點(diǎn)C由靜止開始下滑，在MN間做勻速運(yùn)動，從N點(diǎn)進(jìn)入第四象限后恰好能從x軸上的Q點(diǎn)垂直通過x軸，已知OQ=$\frac{3}{2}$l，不計(jì)空氣阻力．求：
（1）帶電小球的比荷$\frac{q}{m}$；
（2）CM間的距離L；
（3）在帶電小球從N點(diǎn)通過y軸上坐標(biāo)為（0，0.2m）的點(diǎn)J沿水平方向以速度v0拋出一小球b，當(dāng)小球b到達(dá)x軸時(shí)恰好與向上運(yùn)動的小球a相碰．已知l=0.01m，取πx=3，g=10m/s2，則小球b的速度v0為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

1．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置測量溫度：A是容積較大的玻璃泡，其中封有一定質(zhì)量的空氣，B是一根與A連接的均勻細(xì)玻璃管，下端插入水銀槽．已知B的容積遠(yuǎn)小于A的容積，水銀面移動時(shí)可以忽略氣體體積的變化，外界大氣壓p0=76cmHg維持不變．這種溫度計(jì)的刻度線是均勻分布的（選填“均勻”或“不均勻”）；水銀面的高度差h越大，相應(yīng)的溫度讀數(shù)越低（選填“高”或“低”）．若外界大氣壓強(qiáng)變?yōu)閜0′=78cmHg，讀出的溫度為20℃，則實(shí)際溫度比20℃高（選填“高”或“低”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．下列說法中不正確的是（　　）
A．γ射線一般伴隨著α或β射線產(chǎn)生，在這三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力也最強(qiáng)
B．β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子所釋放出來的
C．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核還可再分
D．由于每種原子都有自己的特征譜線，故可以根據(jù)原子光譜來鑒別物體和確定其化學(xué)組成

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

18．如圖所示，光滑圓形管道固定在豎直面內(nèi)，直徑略小于管道內(nèi)徑可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A、B質(zhì)量分別為mA、mB，A球從管道最高處由靜止開始沿管道下滑，與靜止于管道最低處的B球相碰，碰后A、B球均能剛好到達(dá)與管道圓心O等高處，關(guān)于兩小球質(zhì)量比值$\frac{{m}_{A}}{{m}_{B}}$是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊以一定初速度滑上傾角為θ的足夠長固定斜面，同時(shí)施加沿斜面向上的恒力F=mgsinθ，已知滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=tanθ，取出發(fā)點(diǎn)為參考點(diǎn)，在下圖中能正確描述滑塊運(yùn)動到最高點(diǎn)過程中，重力勢能EP、隨位移x、滑塊的動能EK、系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q，滑塊的機(jī)械能E、隨時(shí)間t的變化關(guān)系的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

2．根據(jù)單擺周期公式，可以通過實(shí)驗(yàn)測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋鐖D1所示，將細(xì)線的上端固定在鐵架臺上，下端系一小鋼球，就做成了單擺．
（1）用游標(biāo)卡尺測量小鋼球直徑，讀數(shù)如圖2所示，讀數(shù)為18.6mm．

（2）以下是實(shí)驗(yàn)過程中的一些做法，其中正確的有abe．
a．?dāng)[線要選擇細(xì)些的、伸縮性小些的，并且盡可能長一些
b．?dāng)[球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的
c．為了使擺的周期大一些，以方便測量，開始時(shí)拉開擺球，使擺線相距平衡位置有較大的角度
d．拉開擺球，使擺線偏離平衡位置大于5°，在釋放擺球的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)擺球回到開始位置時(shí)停止計(jì)時(shí)，此時(shí)間間隔△t即為單擺周期T
e．拉開擺球，使擺線偏離平衡位置不大于5度，釋放擺球，當(dāng)擺球振動穩(wěn)定后，從平衡位置開始計(jì)時(shí)，記下擺球做50次全振動所用的時(shí)間△t，則單擺周期T=$\frac{△t}{50}$．
（3）某同學(xué)測出不同擺長時(shí)對應(yīng)的周期T，作出T2～L圖線，如圖3所示，再利用圖線上任意兩點(diǎn)A、B的坐標(biāo)（x1，y1）、（x2，y2），可求得g=$\frac{4{π}^{2}（{x}_{2}-{x}_{1}）}{{y}_{2}-{y}_{1}}$．若該同學(xué)測擺長時(shí)漏加了小球半徑，而其他測量、計(jì)算均無誤，也不考慮實(shí)驗(yàn)誤差，則用上述方法算得的g值和真實(shí)值相比是不變的（“偏大”“偏小”或“不變”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．如圖所示，平行板電容器與電壓恒為U的直流電源連接，下極板接地．一帶電油滴位于兩極板間的P點(diǎn)，油滴恰好處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)將電容器的上極板豎直向上移動一小段距離，則（　　）
A．電容器的帶電量將減少B．帶電油滴將豎直向上運(yùn)動
C．P點(diǎn)的電勢將降低D．油滴在運(yùn)動過程中電勢能減少

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同步練習(xí)冊答案