如圖所示，兩足夠長(zhǎng)平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與水平面夾角θ＝30°，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上，長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.5m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌電接觸良好，金屬棒ab的質(zhì)量m=1kg、電阻r=1Ω。兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右端電路，燈泡電阻RL＝4Ω，定值電阻R1＝2Ω，電阻箱電阻R2＝12Ω，重力加速度為g=10 m/s2，現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)，將金屬棒由靜止釋放，下滑距離為s0=50m時(shí)速度恰達(dá)到最大，試求：

（1）金屬棒下滑的最大速度vm；

（2）金屬棒由靜止開(kāi)始下滑2s0的過(guò)程中整個(gè)電路產(chǎn)生的電熱Q。


（1）當(dāng)金屬棒勻速下滑時(shí)速度最大，設(shè)最大速度為vm，達(dá)到最大時(shí)，則根據(jù)平衡條件有

mgsinθ=F安

又 F安=ILB，，E=BLvm

R總=R1+r+6Ω

聯(lián)立解得最大速度：vm=30m/s

（2）由能量守恒知，mg•2S0sin30°=Q+mvm2

解得，Q=50J


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：


下列哪些物理量是矢量(    )

A．電場(chǎng)強(qiáng)度     B．電勢(shì)差       C．電勢(shì)能     D．磁感應(yīng)強(qiáng)度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


 (1) 下列說(shuō)法中正確的是　　　　. 

A. 只要知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù),就可以算出氣體分子的體積

B. 懸浮在液體中的固體微粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯

C. 由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離,液面分子間只有引力,沒(méi)有斥力,所以液體表面具有收縮的趨勢(shì)

D. 液晶既具有液體的流動(dòng)體,又具有光學(xué)各向異性

(2) 如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,再由B變化到狀態(tài)C.已知狀態(tài)A的溫度為300K.氣體在狀態(tài)B的溫度為　　　　K;由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過(guò)程中,氣體　　　　(填“吸熱”或“放熱”). 

 

(3) 已知鐵的密度為ρ、摩爾質(zhì)量為M.阿伏加德羅常數(shù)為NA,將鐵原子視為球體,求鐵原子的直徑d.(球體體積公式V=1/6πd3)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


水平面內(nèi)固定一U形光滑金屬導(dǎo)軌，軌道寬d =2m，導(dǎo)軌的左端接有R=0.3Ω的電阻，導(dǎo)軌上放一阻值為R0 =0.1Ω，m=0.1kg的導(dǎo)體棒ab，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒ab用水平輕線通過(guò)定滑輪連接處于水平地面上質(zhì)量M=0.3 kg的重物，空間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示．已知t=0時(shí)，B=1T，，此時(shí)重物上方的連線剛剛被拉直．從t=0開(kāi)始，磁場(chǎng)以=0.1 T/s均勻增加，取g=10m/s2．求：

（1）經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間t物體才被拉離地面．

（2）在此時(shí)間t內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的電熱Q．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，內(nèi)徑均勻的U形玻璃管豎直放置，截面積為5 cm2，右側(cè)管上端封閉，左側(cè)管上端開(kāi)口，內(nèi)有用細(xì)線拴住的活塞．兩管中分別封入L＝11 cm的空氣柱A和B，活塞上、下氣體壓強(qiáng)相等均為76 cm水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，這時(shí)兩管內(nèi)的水銀面的高度差h＝6 cm，現(xiàn)將活塞用細(xì)線緩慢地向上拉，使兩管內(nèi)水銀面相平．整個(gè)過(guò)程中空氣柱A、B的溫度恒定不變．問(wèn)(76 cm水銀柱的壓強(qiáng)相當(dāng)于1.01×105 Pa)

①活塞向上移動(dòng)的距離是多少？

②需用多大拉力才能使活塞靜止在這個(gè)位置上？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖甲所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，其寬度L＝1 m，一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P之間連接一阻值為R＝0.40 Ω的電阻，質(zhì)量為m＝0.01 kg、電阻為r＝0.30 Ω的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上．現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開(kāi)始下滑，下滑過(guò)程中ab始終保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好，其下滑距離x與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，圖象中的OA段為曲線，AB段為直線，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10 m/s2（忽略ab棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)原磁場(chǎng)的影響）。

(1)判斷金屬棒兩端a、b的電勢(shì)高低；

(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

(3)在金屬棒ab從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的1.5 s內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


在圖所示的氣缸中封閉著溫度為100℃的空氣，一重物用繩索經(jīng)滑輪與缸中活塞相連接，重物和活塞均處于平衡狀態(tài)，這時(shí)活塞離缸底的高度為10cm，如果缸內(nèi)空氣溫度變?yōu)?℃，不計(jì)活塞與氣缸壁間無(wú)摩擦，求：
①重物是上升還是下降？
②這時(shí)重物將從原處移動(dòng)多少厘米？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如上右圖所示，固定的錐形漏斗內(nèi)壁是光滑的，內(nèi)壁上有兩個(gè)質(zhì)量相等的小球A和B，在各自不同的水平布做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是：（　　）

A. VA>VB   B. ωA>ωB    C. aA>aB     D.壓力NA>NB 

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示, 回旋加速器D形盒的半徑為R, 所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B, 用來(lái)加速質(zhì)量為m、電荷量為q的質(zhì)子, 質(zhì)子從下半盒的質(zhì)子源由靜止出發(fā), 加速到最大動(dòng)能E后由A孔射出, 則下列說(shuō)法正確的是     (　　   )

A．回旋加速器不能無(wú)限加速粒子

B．質(zhì)子在加速器中運(yùn)行時(shí)間與交變電壓U大小無(wú)關(guān)

C．回旋加速器所加交變電壓的頻率為

D．下半盒內(nèi)部質(zhì)子的軌道半徑之比(由內(nèi)到外)為1∶∶

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