【題目】如圖所示，足夠長的兩光滑水平導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌間所接電阻的阻值為R.質(zhì)量為m的金屬棒ab阻值也為R、金屬棒在大小為F的水平恒力作用下沿導(dǎo)軌由靜止開始滑動，其他電阻忽略不計．整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B.

(1) 求金屬棒ab速度的最大值vm；

(2) 畫出電阻R兩端的電壓U與金屬棒速度v的關(guān)系圖象(要求寫出作圖依據(jù))；

(3) 經(jīng)過時間t，金屬棒運動距離為x，速度為v1，求該過程金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱Q.

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

（1）當安培力與拉力達到平衡時受到最大，根據(jù)共點力的平衡條件結(jié)合安培力的計算公式求解；

（2）找到U-v函數(shù)關(guān)系，結(jié)合數(shù)學知識畫圖；

（3）根據(jù)動能定理求解該過程產(chǎn)生的總熱量，從而求解金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱.

（1）金屬棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：

由閉合電路歐姆定律：

金屬棒受到的安培力：

由牛頓第二定律：

以上各式聯(lián)列可得：

當時，金屬棒速度的最大值

（2）電阻兩端的電壓

且

關(guān)系圖象如圖

（3）金屬棒速度達到的過程中：由動能定理可得：

解得回路中產(chǎn)生的總熱量：

金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱：

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在一個圓形區(qū)域內(nèi)，兩個方向相反且都垂直于紙面的勻強磁場分布在以直徑A2A4為邊界的兩個半圓形區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中，A2A4與A1A3的夾角為60°．一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子以某一速度從Ⅰ區(qū)的邊緣點A1處沿與A1A3成30°角的方向射入磁場，隨后該粒子以垂直于A2A4的方向經(jīng)過圓心O進入Ⅱ區(qū)，最后再從A4處射出磁場．已知該粒子從射入到射出磁場所用的時間為t，求Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)中磁感應(yīng)強度的大�。ê雎粤Ｗ又亓Γ�

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示2019個質(zhì)量分別為m的小球通過輕質(zhì)彈簧相連（在彈性限度內(nèi)），在水平拉力F的作用下一起以加速度a向右勻加速運動，設(shè)1和2之間的彈簧的彈力為F1-2，2和3間彈簧的彈力為F2-3，2018和2019間彈簧的彈力為F2018-2019，則下列結(jié)論正確的是（ ）

A. F1-2：F2-3： F2018-2019=1：2：3：2018

B. 從左到右每根彈簧的彈性勢能之比為：1：4：9：20182

C. 如果突然撤去拉力F，撤去的瞬間，每個球的加速度依然為a，但第2019個球除外

D. 如果1和2兩個球間的彈簧從第1個球處脫落，那么每個球的加速度依然為a，除第1個球外

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，要測量一個元件X的電阻，首先用多用電表的歐姆擋去測量，當使用“×10”倍率擋時的情況如圖所示，那么測量該元件時的讀數(shù)為____Ω。

為了比較精確測量X元件的伏安特性曲線，現(xiàn)備有如下儀器：

A．電源(電壓6 V，內(nèi)阻1 Ω左右)

B．電壓表(量程0～5 V，內(nèi)阻1 kΩ左右)

C．電壓表(量程0～30 V，內(nèi)阻2 kΩ左右)

D．電流表G(量程0～0.5 mA，內(nèi)阻Rg＝600 Ω)

E．電流表A(量程0～3 A，內(nèi)阻1 Ω左右)

F．電阻箱R(0～9 999 Ω)

G．滑動變阻器(0～30 Ω，最大電流2 A)

H．滑動變阻器(0～10 Ω，最大電流0.5 A)

導(dǎo)線、開關(guān)若干

(1)除導(dǎo)線、開關(guān)若干外，請選擇需要的儀器設(shè)備____ (填寫儀器前面的符號)；

(2)在列方框中畫出原理圖(如果用到電阻箱，請標明它的阻值大小，元件X用“”)；

___________

(3)如果電流表的讀數(shù)為I，電壓表的讀數(shù)為U(如果用到電阻箱，它的值用R表示)，那么被測元件X的阻值的準確值為__________(只寫表達式)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示電子射線管.陰極K發(fā)射電子，陽極P和陰極K間 加上電壓后電子被加速。A、B是偏向板，使飛進的電子偏離.若已知P、K間所加電壓UPK＝2.5×103V，兩極板長度L＝6.0×10-2m，板間距離d＝3.6×10-2m，所加電壓UAB＝1000V，R＝3×10-2m， 電子質(zhì)量me＝9.1×10-31kg，電子的電荷量e＝-1.6×10-19C。設(shè)從陰極出來的電子速度為0，不計重力。 試問：

【1】電子通過陽極P板的速度υ0是多少?

【2】電子通過偏轉(zhuǎn)電極時具有動能Ek是多少?

【3】電子過偏轉(zhuǎn)電極后到達距離偏轉(zhuǎn)電極R＝3×10-2m熒光屏上 O′點，此點偏離入射方向的距離y是多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R的半圓形管道ACB固定在豎直平面內(nèi)，傾角為θ的斜面固定在水平面上，細線跨過小滑輪連接小球和物塊，細線與斜面平行，物塊質(zhì)量為m，小球質(zhì)量M＝3m，對物塊施加沿斜面向下的力F使其靜止在斜面底端，小球恰在A點．撤去力F后，小球由靜止下滑．重力加速度為g，sinθ＝≈0.64，不計一切摩擦．求：

(1)力F的大小；

(2)小球運動到最低點C時，速度大小v以及管壁對它彈力的大小N；

(3)在小球從A點運動到C點過程中，細線對物塊做的功W.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列關(guān)于電容的說法正確的是(　　)

A. 電容是反映電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量

B. 電容器A的電容比B的大，說明A的帶電荷量比B多

C. 電容在數(shù)值上等于使兩極板間的電勢差為1V時電容器需要帶的電荷量

D. 由公式C＝Q/U知，若電容器兩極間電壓為10 V，極板帶電量為2×10－5C，則電容器電容大小為5×105F

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學想在實驗室測量電壓表V1的內(nèi)阻．

(1) 他先用多用電表的歐姆擋“×1k”測量，如圖甲所示，該讀數(shù)為________Ω；多用表的紅表筆與電壓表V的________(選填“正”或“負”)的接線柱相連．

(2) 為了更準確地測量電壓表V1的內(nèi)阻，實驗室提供的實驗器材如下：

A. 待測電壓表V1(量程為0～3 V)；

B. 電壓表V2(量程為0～9 V，內(nèi)阻約為9 kΩ)；

C. 滑動變阻器R1(最大阻值為20 Ω，額定電流為1 A)；

D. 定值電阻R3(阻值為6 kΩ)；

E. 電源(電動勢為9 V，內(nèi)阻約為1 Ω)；

F. 開關(guān)一個、導(dǎo)線若干．

① 根據(jù)提供的器材，連接圖乙中的實物圖__________．

② 某次實驗時電壓表V1和電壓表V2的讀數(shù)分別為U1和U2，移動滑動變阻器滑片，多次測量，作出U2U1圖象如圖丙所示，已知圖象的斜率為k，則內(nèi)阻RV1的表達式為________(用R3和k表示)．

③ 考慮電壓表V2的內(nèi)電阻，則該方法對實驗的測量結(jié)果________(選填“有”或“無”)影響．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示,一半徑R=1m、豎直圓弧形光滑軌道,與斜面相切于B處,圓弧軌道的最高點為M,斜面傾角θ=370,t=0時刻,有一質(zhì)量m=2Kg的物塊從A點開始沿斜面上滑,其在斜面上運動的速度變化規(guī)律如圖乙所示,若物塊恰能到達M點,（取g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8）,求:

（1）物塊經(jīng)過B點時的速度VB

（2）物塊在斜面上向上滑動的過程中克服摩擦力做的功.

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