（16分）如圖所示，用PM、QN是兩根半徑為d的光滑的圓弧軌道，其間距為L，O、P連線水平，M．N在同一水平高度，圓弧軌道電阻不計(jì)，在其上端連有一阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B�，F(xiàn)有一根長度稍大于L、質(zhì)量為m、電阻為m、電阻為r的金屬棒從軌道的頂端P處由靜止開始下滑，到達(dá)軌道底端MN時(shí)對軌道的壓力為2mg，求：
（1）棒到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)金屬棒兩端的電壓；
（2）棒下滑過程中金屬棒產(chǎn)生的熱量：
（3）棒下滑過程中通過金屬棒的電量。
（1）（2）（3）
（1）在軌道里的最低點(diǎn)MN處
  
解得
電動勢
得：電壓
（2）由動能定理（能量守恒）得

得金屬棒產(chǎn)生的熱量為

（3）電量，，
得到
本題考查圓周運(yùn)動和電磁感應(yīng)現(xiàn)象，在最低點(diǎn)由合力提供向心力，可求得速度大小，由E=BLv可求得感應(yīng)電動勢，再由歐姆定律可求得路端電壓大小，在金屬棒運(yùn)動過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和焦耳熱，串聯(lián)電路中電流相等，結(jié)合焦耳熱公式可知r和R的焦耳熱分配與電阻成正比，由此可求得r上的焦耳熱
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

甲、乙兩個(gè)物體，甲放在廣州、乙放在上海、丙放在北京，當(dāng)它們與地球一起轉(zhuǎn)動時(shí)，則（   ）
A．ω甲最大，v乙最小
B．ω丙最小，v甲最大
C．三物的ω、T和v都相等
D．三物的ω、T一樣，V丙最小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)在水平面上受到同一水平面上的三個(gè)恒力F1、F2、F3的作用而做勻速直線運(yùn)動，速度v的方向與恒力F1的方向相同，只把恒力F1在水平面內(nèi)沿順時(shí)針方向瞬時(shí)轉(zhuǎn)過900后，下列判斷正確的是（  ）
A．質(zhì)點(diǎn)仍以速度v做勻速直線運(yùn)動
B．質(zhì)點(diǎn)將以速率v做勻速圓周運(yùn)動
C．質(zhì)點(diǎn)將以加速度做勻變速曲線運(yùn)動
D．質(zhì)點(diǎn)將以加速度做勻變速曲線運(yùn)動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一只排球在A點(diǎn)被豎直拋出，此時(shí)動能為20J，上升到最大高度后，又回到A點(diǎn)，動能變?yōu)?2J，假設(shè)排球在整個(gè)運(yùn)動過程中受到的阻力大小恒定，A點(diǎn)為零勢能點(diǎn)，則在整個(gè)運(yùn)動過程中，排球的動能變?yōu)?0J時(shí)，其重力勢能的可能值為（     ）
A．10JB．8JC．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示的皮帶傳動裝置，主動輪1的半徑與從動輪2的半徑之比R1:R2 = 2:1，A、B分別是兩輪邊緣上的點(diǎn)，假設(shè)皮帶不打滑，則下列說法正確的是(    )

A．A、B兩點(diǎn)的線速度之比為vA:vB = 1:2
B．A、B兩點(diǎn)的角速度之比為vA:vB = 2:1
C．A、B兩點(diǎn)的加速度之比為aA:aB = 1:2
D．A、B兩點(diǎn)的加速度之比為aA:aB = 2:1

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在輕繩的一端系一個(gè)小球，另一端固定在軸上，使小球繞軸心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，軸心到小球中心的距離為L，如果小球在通過圓周最低點(diǎn)時(shí)速度大小為，那么小球在通過圓周最高點(diǎn)時(shí)繩的拉力大小為（空氣阻力忽略不計(jì)）
A．0B．mgC．４mgD．6mg

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示,P、Q為某地區(qū)水平地面上的兩點(diǎn),在P點(diǎn)正下方一球形區(qū)域內(nèi)儲藏有石油.假定區(qū)域周圍巖石均勻分布,密度為ρ;石油密度遠(yuǎn)小于ρ,可將上述球形區(qū)域視為空腔.如果沒有這一空腔,則該地區(qū)重力加速度(正常值)沿豎直方向;當(dāng)存在空腔時(shí),該地區(qū)重力加速度的大小和方向會與正常情況有微小偏離.重力加速度在原豎直方向(即PO方向)上的投影相對于正常值的偏離叫做“重力加速度反�！�.為了探尋石油區(qū)域的位置和石油儲量,常利用P點(diǎn)附近重力加速度反�，F(xiàn)象.已知引力常數(shù)為G.

(1)設(shè)球形空腔體積為V,球心深度為d(遠(yuǎn)小于地球半徑),求空腔所引起的Q點(diǎn)處的重力加速度反常;
(2)若在水平地面上半徑為L的范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn):重力加速度反常值在δ與kδ(k>1)之間變化,且重力加速度反常的最大值出現(xiàn)在半徑為L的范圍的中心.如果這種反常是由于地下存在某一球形空腔造成的,試求此球形空腔球心的深度和空腔的體積.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

繩子一端固定，另一端拴一小球，如圖2所示，小球分別從水平位置A點(diǎn)和與水平成30°的B點(diǎn)無初速釋放，則經(jīng)過最低點(diǎn)C時(shí)，繩子的張力之比是
A．2：1
B．3：2
C．4：3
D．4：1

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在勻速圓周運(yùn)動中，線速度
A．大小不變B．大小不斷改變
C．方向不變D．方向不斷改變

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同步練習(xí)冊答案