【題目】如圖(甲)所示,一對平行光滑軌道放置在水平面上,兩軌道相距L=1m,兩軌道之間用R=4Ω的電阻連接,一質(zhì)量m=1kg的導體桿與兩軌道垂直,靜止放在軌道上,軌道的電阻可忽略不計.整個裝置處于磁感應強度B=4T的勻強磁場中,磁場方向垂直軌道平面向上,現(xiàn)用水平拉力沿軌道方向拉導體桿,拉力F與導體桿運動的位移s間的關(guān)系如圖(乙)所示,當拉力達到最大時,導體桿開始做勻速運動,當位移s=2.5m時撤去拉力,導體桿又滑行了一段距離后停止.已知在拉力F作用過程中,通過電阻R上電量q1.25C.在滑行的過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為.求:

1)導體桿運動過程中的最大速度

2)拉力F的最大值;

3)拉力F作用過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱.

【答案】128N35J

【解析】(1)設金屬棒的電阻為r.棒在拉力F作用過程中,根據(jù)

可見r=R

在滑行s的過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為 QR=4J,則棒上產(chǎn)生的熱量也為QR=Qr=4J,所以回路中產(chǎn)生的總焦耳熱為Q=QR+Qr=8J

根據(jù)能量守恒得

解得:vm=4m/s

(2)桿勻速運動時,所受的安培力為:

由于勻速運動,所以有:

(3)拉力F作用過程中,根據(jù)能量守恒定律得:

則得回路中產(chǎn)生的總焦耳熱量為:

因為R=r,則電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為:

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用伏安法測量電阻R的阻值,并求出電阻率ρ.給定電壓表(內(nèi)阻約為50 kΩ)、電流表(內(nèi)阻約為40 Ω)、滑動變阻器、電源、電鍵、待測電阻R(約為250 Ω)及導線若干.

(1)畫出測量R的電路圖____________

(2)上圖中的6個點表示實驗中測得的6組電流I、電壓U的值,試寫出根據(jù)此圖求R值的步驟:

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________;

求出的電阻值R__________(保留3位有效數(shù)字)

(3)待測電阻是一均勻材料制成的圓柱體,用游標為50分度的卡尺測量其長度與直徑,結(jié)果分別如圖甲、圖乙所示,由圖可知其長度為__________,直徑為________

(4)由以上數(shù)據(jù)可以求出ρ________(保留一位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在一個水平放置閉合的線圈上方放一條形磁鐵,希望線圈中產(chǎn)生順時針方向的電流(從上向下看),那么下列選項中可以做到的是( ).

A. 磁鐵下端為N,磁鐵向上運動

B. 磁鐵上端為N,磁鐵向上運動

C. 磁鐵下端為N,磁鐵向下運動

D. 磁鐵上端為N,磁鐵向下運動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一質(zhì)量m的長木板靜止在水平地面上,某時刻一質(zhì)量m的小鐵塊以水平向左速度v0從木板的右端滑上木板。已知木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ,鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)4μ,求:

(1)鐵塊相對木板滑動時,木板的加速度;

(2)為使木塊不沖出木板,則木板的最短長度;

(3)若木塊不沖出木板,則木板在水平地面上滑行的總路程.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,是研究電磁感應現(xiàn)象的實驗裝置.

(1)將圖中所缺導線補充完整.

(2)如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下,那么合上開關(guān)后,將原線圈迅速插入副線圈中,電流計指針將偏________(”)

(3)原線圈插入副線圈后,將滑動變阻器滑片迅速向左移動時,電流計指針將偏________(”)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,光滑絕緣水平桌面上直立一個單匝正方形導線框ABCD,線框的邊長為L4m、總電阻為R1Ω.在直角坐標系xOy中,有界勻強磁場區(qū)域的下邊界與x軸重合,上邊界滿足曲線方程,磁感應強度大小B2T.線框在沿x軸正方向的拉力F作用下,以速度v1m/s水平向右做勻速直線運動,直到拉出磁場。

1求線框中AD兩端的最大電壓;

2在圖乙中畫出運動過程中線框圖象,并估算磁場區(qū)域的面積(估算結(jié)果保留2位有效數(shù)字);

3求線框在穿越整個磁場的過程中,拉力F所做的功。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2015年諾貝爾物理學獎授予一名日本科學家和一名加拿大科學家,以表彰他們發(fā)現(xiàn)并證明了中微子()振蕩現(xiàn)象,揭示出中微子無論多小都具有質(zhì)量,這是粒子物理學歷史性的發(fā)現(xiàn).已知中微子可以將一個氯核轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋氬核,其核反應方程式為

.上述核反應中B粒子為 已知核的質(zhì)量為36.95658u,核的質(zhì)量為36.9569lu,B粒子的質(zhì)量為0.00055u,1u質(zhì)量對應的能量為931.5MeV.根據(jù)以上數(shù)據(jù),可以判斷參與上述反應的中微子的最小能量為 MeV(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

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【題目】一物體在AB兩點的中點由靜止開始運動(AB長度足夠長),其加速度隨時間變化如圖所示。設指向A的加速度方向為正向,從t=0開始,則物體的運動情況

A. 先向A后向B,再向A、向B、4s末靜止在原位置

B. 先向A后向B,再向A、向B4s末靜止在偏A側(cè)的某點

C. 先向A后向B,再向A、向B、4s末靜止在偏B側(cè)的某點

D. 一直向A運動,4s末靜止在偏向A側(cè)的某點。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是________(填正確答案標號)

A. 一定質(zhì)量的理想氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高

B. 在完全失重的情況下,氣體對容器壁的壓強為零

C. 分子間的距離r存在某一值r0,當r大于r0時,分子間斥力大于引力;當r小于r時,分子間斥力小于引力

D. 由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離,液體表面分子間作用力表現(xiàn)為引力,所以液體表面具有收縮的趨勢

E. 關(guān)于一定質(zhì)量的氣體,只要能減弱氣體分子熱運動的劇烈程度,氣體的溫度就可以降低

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