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如圖甲所示，一足夠長阻值不計的光滑平行金屬導軌MN、PQ之間的距離L＝1.0 m，NQ兩端連接阻值R＝1.0 Ω的電阻，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌所在平面向上，導軌平面與水平面間的夾角θ＝300。一質量m=0.20 kg，阻值r=0.50 Ω的金屬棒垂直于導軌放置并用絕緣細線通過光滑的定滑輪與質量M=0.60 kg的重物相連。細線與金屬導軌平行。金屬棒沿導軌向上滑行的速度v與時間t之間的關系如圖乙所示，已知金屬棒在0～0.3 s內通過的電量是0.3～0.6 s內通過電量的，g=10 m/s2，求：

（1）0～0.3 s內棒通過的位移；

（2）金屬棒在0～0.6 s內產生的熱量。

 

【答案】

（1）0.3 m（2）0.95J

【解析】

試題分析：（1）.金屬棒在0.3～0.6 s內通過的電量是：

 金屬棒在0～0.3 s內通過的電量：

由題中的電量關系得：

代入解得：x2=0.3 m。

（2）金屬棒在0～0.6 s內通過的總位移為：x=x1+x2=vt1+x2，代入解得：x=0.75 m   

根據能量守恒定律：

  

代入解得 ：Q=2.85 J

由于金屬棒與電阻R串聯(lián)，電流相等，根據焦耳定律Q=I2Rt，得到它們產生的熱量與電阻成正比，所以金屬棒在0～0.6 s內產生的熱量量J。

考點：本題考查電磁感應中的力學問題、圖象問題和能量分配等綜合問題。

 

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，一足夠長阻值不計的光滑平行金屬導軌MN、PQ之間的距離L=1.0m，NQ兩端連接阻值R=3.0Ω的電阻，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌所在平面向上，導軌平面與水平面間的夾角θ=300．一質量m=0.20kg，阻值r=0.50Ω的金屬棒垂直于導軌放置并用絕緣細線通過光滑的定滑輪與質量M=0.60kg的重物相連．細線與金屬導軌平行．金屬棒沿導軌向上滑行的速度v與時間t之間的關系如圖乙所示，已知金屬棒在0～0.3s內通過的電量是0.3～0.6s內通過電量的
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，g=10m/s2，求：
（1）0～0.3s內棒通過的位移；
（2）金屬棒在0～0.6s內產生的熱量．

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精英家教網如圖甲所示，一足夠長、與水平面夾角θ=53°的傾斜軌道與豎直面內的光滑圓軌道相接，圓軌道的半徑為R，其最低點為A，最高點為B．可視為質點的物塊與斜軌間有摩擦，物塊從斜軌上某處由靜止釋放，到達B點時與軌道間壓力的大小F與釋放的位置距最低點的高度h的關系圖象如圖乙所示，不計小球通過A點時的能量損失，重力加速度g=10m/s2，sin53°=
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，cos53°=
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，求：
（1）物塊與斜軌間的動摩擦因數(shù)μ；
（2）物塊的質量m．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網如圖甲所示，一足夠長阻值不計的光滑平行金屬導軌MN、PQ之間的距離L=1.0m，NQ兩端連接阻值R=1.0Ω的電阻，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌所在平面向上，導軌平面與水平面間的夾角θ=30°．一質量m=0.20kg，阻值r=0.50Ω的金屬棒垂直于導軌放置并用絕緣細線通過光滑的定滑輪與質量M=0.60kg的重物相連．細線與金屬導軌平行．金屬棒沿導軌向上滑行的速度v與時間t之間的關系如圖乙所示，已知金屬棒在0～0.3s內通過的電量是0.3～0.6s內通過電量的
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，g=10m/s2，求：
（1）0～0.3s內棒通過的位移；
（2）金屬棒在0～0.6s內產生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，一足夠長阻值不計的光滑平行金屬導軌MN、PQ之間的距離L＝1.0m，NQ兩端連接阻值R＝3.0Ω的電阻，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌所在平面向上，導軌平面與水平面間的夾角θ＝300。一質量m=0.20kg，阻值r=0.50Ω的金屬棒垂直于導軌放置并用絕緣細線通過光滑的定滑輪與質量M=0.60kg的重物相連。細線與金屬導軌平行。金屬棒沿導軌向上滑行的速度v與時間t之間的關系如圖乙所示，已知金屬棒在0~0.3s內通過的電量是0.3~0.6s內通過電量的1/3，g=10m/s2，求：

（1）0~0.3s內棒通過的位移;

（2）金屬棒在0~0.6s內產生的熱量。

 

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