如圖所示,無(wú)限長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌EF、PQ固定在傾角為θ=53°的光滑絕緣斜面上,軌道間距L="1" m,底部接入一阻值為R="0.4" Ω的定值電阻,上端開口.垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B="2" T.一質(zhì)量為m="0.5" kg的金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好,ab與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,ab連入導(dǎo)軌間的電阻r="0.1" Ω,電路中其余電阻不計(jì).現(xiàn)用一質(zhì)量為M="2.86" kg的物體通過一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩繞過光滑的定滑輪與ab相連.由靜止釋放M,不計(jì)空氣阻力,當(dāng)M下落高度h="2.0" m時(shí),ab開始勻速運(yùn)動(dòng)(運(yùn)動(dòng)中ab始終垂直導(dǎo)軌,并接觸良好).

(1)求ab棒沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的最大速度.
(2)ab棒從開始運(yùn)動(dòng)到勻速運(yùn)動(dòng)的這段時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱和流過電阻R的總電荷量是多少?
(1)vm="3" m/s  (2)QR="26.3" J  q="8.0" C
(1)如圖所示,在ab棒做加速運(yùn)動(dòng)時(shí),由于v的增加,安培力F變大,ab棒在做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)a=0時(shí),

ab棒速度最大,為vm,則
T=Mg=mgsinθ+F+μmgcosθ
F=BIL=B2L2vm/(R+r)
vm="3" m/s.
(2)由系統(tǒng)的總能量守恒可知,系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能等于系統(tǒng)增加的動(dòng)能、焦耳熱、摩擦而轉(zhuǎn)化的內(nèi)能之和：
Mgh-mghsinθ=μmghcosθ++Q
Q="32.88" J,QR=Q="26.3" J.
又因?yàn)榱鬟^電路的電荷量
q="It " q=Et/(R+r)
E=ΔΦ/t
q==BLh/(R+r)
q="8.0" C
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖9-3-10所示，LOO′L′為一折線，它所形成的兩個(gè)角均為45°.折線的右邊有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其方向垂直于紙面向里.一邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框沿垂直于OO′的方向以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在t＝0時(shí)刻恰好位于圖中所示位置.以逆時(shí)針方向?yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向，在圖9-3-11四幅圖中能夠正確表示電流—時(shí)間（I-t）關(guān)系的是（時(shí)間以l/v為單位）（　�。�

圖9-3-10

圖9-3-11

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問答題

（2001年上海）如圖所示，固定于水平面上的金屬框cdef，處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒ab擱在框架上，可無(wú)摩擦滑動(dòng).此時(shí)abed構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)l的正方形，棒電阻r，其余電阻不計(jì)，開始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。

（1）若以t=0時(shí)起，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，每秒增加量k，同時(shí)保持棒靜止，求棒中的感應(yīng)電流。
（2）在上述情況中，棒始終保持靜止，當(dāng)t=t1時(shí)需加垂直于棒水平外力多大?
（3）若從t=0時(shí)起，磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，當(dāng)棒以恒定速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，可使棒中不產(chǎn)生I感，則磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)怎樣隨時(shí)間變化?（寫出B與t的關(guān)系式）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問答題

如圖，水平平面內(nèi)固定兩平行的光滑導(dǎo)軌，左邊兩導(dǎo)軌間的距離為2L，右邊兩導(dǎo)軌間的距離為L，左右部分用導(dǎo)軌材料連接，兩導(dǎo)軌間都存在磁感強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。ab、cd兩均勻的導(dǎo)體棒分別垂直放在左邊和右邊導(dǎo)軌間，ab棒的質(zhì)量為2m，電阻為2r，cd棒的質(zhì)量為m，電阻為r，其它部分電阻不計(jì)。原來(lái)兩棒均處于靜止?fàn)顟B(tài)，cd棒在沿導(dǎo)軌向右的水平恒力F作用下開始運(yùn)動(dòng)，設(shè)兩導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，兩棒都不會(huì)滑出各自的軌道。

　　⑴試分析兩棒最終達(dá)到何種穩(wěn)定狀態(tài)？此狀態(tài)下兩棒的加速度各多大？
　�、圃谶_(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)ab棒產(chǎn)生的熱功率多大？
 

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，a、b燈分別標(biāo)有“36 V，40 W”和“36 V，25 W”，閉合電鍵，調(diào)節(jié)R，使a、b都正常發(fā)光。這時(shí)斷開電鍵后再次閉合，則下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A．重新閉合瞬間，由于電感線圈對(duì)電流增大的阻礙作用，a將慢慢亮起來(lái)，而b立即變亮
B．重新閉合穩(wěn)定后，兩燈都正常發(fā)光，a的額定功率大，所以較亮
C．?dāng)嚅_瞬間，由于電感線圈對(duì)電流減小的阻礙作用，通過a的電流將逐漸減小，a漸漸變暗到熄滅
D．?dāng)嚅_瞬間，b燈立刻熄滅

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

一矩形閉合線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng),下述說(shuō)法正確的是(    )
A．穿過線圈的磁通量最大時(shí),線圈中感應(yīng)電流最大
B．穿過線圈的磁通量為零時(shí),線圈中感應(yīng)電流最大
C．若加大線圈的轉(zhuǎn)速(其他條件不變),則線圈中交變電流的頻率變大
D．若加大線圈的轉(zhuǎn)速(其他條件不變),則線圈中交變電流的最大值不變

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

如圖所示，ABCD為固定的水平光滑矩形金屬導(dǎo)軌，處在方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，AB間距為L(zhǎng)，左右兩端均接有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)且不計(jì)電阻的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，并與輕質(zhì)彈簧組成彈簧振動(dòng)系統(tǒng)．開始時(shí)，彈簧處于自然長(zhǎng)度，導(dǎo)體棒MN具有水平向左的初速度v0，經(jīng)過一段時(shí)間，導(dǎo)體棒MN第一次運(yùn)動(dòng)到最右端，這一過程中AB間R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，則（　�。�
A．初始時(shí)刻棒所受的安培力大小為
2B2L2v0
R
B．當(dāng)棒再一次回到初始位置時(shí)，AB間電阻的熱功率為
B2L2
v20
R
C．當(dāng)棒第一次到達(dá)最右端時(shí)，彈簧具有的彈性勢(shì)能為
1
2
mv02-2Q
D．當(dāng)棒第一次到達(dá)最右端時(shí)，彈簧具有的彈性勢(shì)能為
1
2
mv02-6Q

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問答題

如圖所示，一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正文形金屬框，質(zhì)量為m，電阻為R．用細(xì)線把它懸掛于一個(gè)有界的磁場(chǎng)邊緣．金屬框架的上半部處于磁場(chǎng)內(nèi)，下半部處于磁場(chǎng)外．磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻變化滿足B=kt規(guī)律．已知細(xì)線所能承受的最大拉力T0=2mg．求從t=0時(shí)起，經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間細(xì)線會(huì)被拉斷．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

在如圖甲所示的電路中，螺線管匝數(shù)n=100匝，橫截面積S=40cm2，在一段時(shí)間內(nèi)，穿過螺線管的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B按如圖乙所示的規(guī)律變化，則電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為（　　）
A．0.4VB．1.0VC．0.16VD．16V

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