【題目】如圖甲所示，空間存在B=0.5T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN、PQ是處于同一水平面內(nèi)相互平行的粗糙長(zhǎng)直導(dǎo)軌，間距l=0.2m,在導(dǎo)軌一端連接著阻值為R=0.4Ω的定值電阻，ab是跨接在導(dǎo)軌上質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒。從零時(shí)刻開(kāi)始，通過(guò)一小型電動(dòng)機(jī)對(duì)ab棒施加一個(gè)牽引力，方向水平向左，使其從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌做加速運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。圖乙是拉力F與導(dǎo)體棒ab速率倒數(shù)關(guān)系圖象(F1未知)。已知導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,除R外，其余部分電阻均不計(jì)，不計(jì)定滑輪的質(zhì)量和摩擦，g=10m/s2。

(1)求電動(dòng)機(jī)的額定功率；

(2)若導(dǎo)體棒ab在16s內(nèi)運(yùn)動(dòng)了90m并恰好達(dá)到最大速度，求在0~16s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。

【答案】（1）；（2）Q=49J；

【解析】(1)由圖象知導(dǎo)體棒ab的最大速度為

此時(shí)，導(dǎo)體棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

感應(yīng)電流

導(dǎo)體棒受到的安培力

此時(shí)帶動(dòng)機(jī)牽引力為

由牛頓第二定律得

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得：

(2)由能量守恒得：

代入數(shù)據(jù)解得R上產(chǎn)生的熱量Q=49J

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：

【題目】如圖甲所示,一次訓(xùn)練中，運(yùn)動(dòng)員腰部系著不可伸長(zhǎng)的繩拖著質(zhì)量m=11 kg的輪胎從靜止開(kāi)始沿著筆直的跑道加速奔跑，繩與水平跑道的夾角是37°，5 s后拖繩從輪胎上脫落，輪胎運(yùn)動(dòng)的圖象如圖乙所示，不計(jì)空氣阻力，已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g取10 m/s2，則下列說(shuō)法正確的是

A. 輪胎與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2

B. 拉力F的大小為55 N

C. 在0～5s內(nèi)，輪胎克服摩擦力做功為1375 J

D. 在6 s末，摩擦力的瞬時(shí)功率大小為275 W

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，理想變壓器原線圈接在有效值不變的正弦交流電源上，圖中各電表均為理想電表。當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片向下滑動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是

A. 燈泡L變亮

B. 電流表的示數(shù)增大

C. 電壓表的示數(shù)不變

D. 變壓器的輸入功率不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在某空間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)中建立如圖所示的直角坐標(biāo)系O-xyz，M、N、P為電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)，M點(diǎn)的坐標(biāo)(0,3L,0),N點(diǎn)的坐標(biāo)為(4L，0，0),P點(diǎn)坐標(biāo)為(0，0，4L)，Q點(diǎn)的坐標(biāo)為(4L，L，7L),Q點(diǎn)圖中未畫出。已知M、N和P點(diǎn)電勢(shì)分別為0V、25V和9V，則下列說(shuō)法正確的是

A. 該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于2.25V/m

B. Q點(diǎn)的電勢(shì)為22V

C. 電子在O點(diǎn)的電勢(shì)能小于在N點(diǎn)的電勢(shì)能

D. 將電子沿y軸、z軸從M點(diǎn)經(jīng)過(guò)O點(diǎn)移動(dòng)到P點(diǎn)，電場(chǎng)力先做負(fù)功，再做正功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B兩點(diǎn)表示一定質(zhì)量的理想氣體的兩個(gè)狀態(tài)，當(dāng)氣體自狀態(tài)A變化到狀態(tài)B時(shí)_____

A.氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化

B.單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)目增多

C.有可能經(jīng)過(guò)體積減小的過(guò)程

D.外界必然對(duì)氣體做正功

E.氣體必然從外界吸熱

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一種改進(jìn)后的回旋加速器示意如圖，寬度忽略不計(jì)的窄縫A、C間的加速電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小恒定，電場(chǎng)被限制在A、C間，與A、C平行的兩虛線之間無(wú)電場(chǎng)。帶電粒子從P0處以速度v0沿電場(chǎng)線方向射入加速電場(chǎng)，經(jīng)加速后再進(jìn)入D形盒中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。對(duì)這種改進(jìn)后的回旋加速器，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 加速電場(chǎng)的方向需要做周期性的變化

B. 加速后粒子的最大速度與D形盒的尺寸無(wú)關(guān)

C. 帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周被加速一次

D. 帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周直徑的變化量相等，即P1P2等于P2P3

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為了“探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系”，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。其中M表示小車的質(zhì)量，m表示砂和砂桶的質(zhì)量。滑輪質(zhì)量不計(jì)。

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要進(jìn)行的操作或保證的條件是：_________、________、________和_________。(填選項(xiàng)字母序號(hào))

A.用天平測(cè)出質(zhì)量M和m

B.將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以平衡摩擦力

C.平衡摩擦力后，讓小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源再釋放小車，打出紙帶，同時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F

D.保證M不變，改變m，重復(fù)“步驟C”

E為減小實(shí)驗(yàn)誤差，一定要保證m＜＜M

F.選出其中點(diǎn)跡清晰的幾條紙帶，利用逐差法分別計(jì)算出每條紙帶的加速度大小a，并記下對(duì)應(yīng)的F

(2)該同學(xué)以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度a為縱坐標(biāo)，畫出的a-F圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，這表明：質(zhì)量一定時(shí)，加速度a與力F的關(guān)系是__________，若利用圖線求得圖線的斜率為k，則小車的質(zhì)量M=__________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】實(shí)驗(yàn)室中的器材如下：

A.待測(cè)電阻Rx(約為10Ω)；

B.直流電流表 的量程為50μA，內(nèi)阻Rμ約為3kΩ

C.電源電動(dòng)勢(shì)E=3V，內(nèi)阻不計(jì)；

D.六鈕電阻箱R0(0~99999.9Ω)；

E.滑動(dòng)變阻器R(0~500Ω，額定電流1.5A)

F.單刀單擲開(kāi)關(guān)S1；

G.雙刀雙擲開(kāi)關(guān)S2；

H.導(dǎo)線若干

某同學(xué)利用上述器材設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量電阻Rx阻值的電路，如圖所示。

(1)實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)把步驟⑤補(bǔ)充完整。

①選擇R0的阻值略大于Rx，記下阻值R0

②閉合S1，將S2合向R0一側(cè)，調(diào)節(jié)R使電流表指針指到滿偏電流 以上的刻度。

③記下電流值I0。

④保持R的滑動(dòng)觸頭位置不變。

⑤_______________________________________。

(2)寫出用測(cè)量值表示的待測(cè)電阻的表達(dá)式，Rx=__________。

(3)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，Rx的阻值________選填“遠(yuǎn)小于”、“遠(yuǎn)大于”或“相當(dāng)于")電流表的內(nèi)阻

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說(shuō)法正確的是_______

A.橡皮筋被拉伸時(shí)，分子間勢(shì)能增加

B.物體內(nèi)部所有分子動(dòng)能的總和叫做物體的內(nèi)能

C.一定質(zhì)量的的冰融化為的水時(shí)，分子勢(shì)能增加

D.一定質(zhì)量的理想氣體放出熱量，它的內(nèi)能可能增加

E.通電時(shí)電阻發(fā)熱，它的內(nèi)能增加是通過(guò)“熱傳遞”方式實(shí)現(xiàn)的

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