如圖12-73所示,處于勻強(qiáng)磁場中的兩根足夠長、電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距L,導(dǎo)軌平面與水平面間夾角為θ,上端連接阻值為R的電阻,勻強(qiáng)磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.有一質(zhì)量為m、電阻為2R的金屬棒MN與導(dǎo)軌垂直,以某一初速沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動,金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好,上升的最大高度為h,在此過程中阻值為R 的電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為Q.求:在金屬棒運(yùn)動過程中整個(gè)回路的最大熱功率.

圖12-73

Pm=


解析:

因金屬棒MN的電阻是電阻R的兩倍,電流相等,所以金屬棒上升過程中產(chǎn)生的焦耳熱為2Q.設(shè)金屬棒初速為v0=mg+3Q,所以v0=

金屬棒開始運(yùn)動時(shí)熱功率最大,電動勢E0=BLv0,最大熱功率Pm=

聯(lián)立以上各式解得?Pm=

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(1)如圖所示,游標(biāo)卡尺的示數(shù)為
0.22
0.22
cm;螺旋測微器的示數(shù)為
3.290
3.290
mm.

(2)某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.該同學(xué)經(jīng)正確操作得到打點(diǎn)紙帶,在紙帶后段每兩個(gè)計(jì)時(shí)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),依次為1、2、3、4、5、6、7,測量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到第一個(gè)打點(diǎn)的距離h,并正確求出打相應(yīng)點(diǎn)時(shí)的速度v.各計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)據(jù)見下表:

計(jì)數(shù)點(diǎn) 1 2 3 4 5 6 7
h(m) 0.124 0.194 0.279 0.380 0.497 0.630 0.777
v(m/s) 1.94 2.33 2.73 3.13 3.50
v2(m2/s2 3.76 5.43 7.45 9.80 12.3
請?jiān)趫D坐標(biāo)中,描點(diǎn)作出v2-h 圖線;由圖線可知,重鍾下落的加速度g′=
9.75
9.75
m/s2(保留三位有效數(shù)字);若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2,根據(jù)作出的圖線,能粗略驗(yàn)證自由下落的重鍾機(jī)械能守恒的依據(jù)
圖線為通過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線,斜率g′與g基本相等
圖線為通過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線,斜率g′與g基本相等


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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)一游標(biāo)卡尺,主尺最小分度是1mm,游標(biāo)尺上有20個(gè)小的等分刻度,用它測一小球的直徑,如圖甲所示的讀數(shù)是
10.50
10.50
mm;用螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑,如圖乙所示的讀數(shù)是
1.730
1.730
mm.

(2)某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,經(jīng)正確操作得到打點(diǎn)紙帶,在紙帶后段每兩個(gè)計(jì)時(shí)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),依次為1、2、3、4、5、6、7,測量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到第一個(gè)打點(diǎn)的距離h,并正確求出打相應(yīng)點(diǎn)時(shí)的速度v.各計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)據(jù)見下表:
計(jì)數(shù)點(diǎn) 1 2 3 4 5 6 7
h(m) 0.124 0.194 0.279 0.380 0.497 0.630 0.777
v(m/s) 1.94 2.33 2.73 3.13 3.50
v2(m2/s2 3.76 5.43 7.45 9.80 12.3
請?jiān)趫D乙坐標(biāo)中,描點(diǎn)作出v2-h圖線
;由圖線可知,重鍾下落的加速度g′=
9.75
9.75
m/s2(保留三位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:

某研究性學(xué)習(xí)小組發(fā)現(xiàn)河水在緩慢流動時(shí)有一個(gè)規(guī)律,河中央流速最大,岸邊速度幾乎為零.為了研究河水流速與離河岸距離的關(guān)系,小明設(shè)計(jì)了這樣的測量儀器:如圖甲所示,兩端開口的“L”形玻璃管的水
平部分置于待測的水流中,豎直部分露出水面,且露出水面部分的玻璃管足夠長.當(dāng)水流以速度v正對“L”形玻璃管的水平部分開口端勻速流動時(shí),管內(nèi)外水面高度差為h,且h隨水流速度的增大而增大.為了進(jìn)一步研究水流速度v與管內(nèi)外水面高度差h的關(guān)系,該組同學(xué)進(jìn)行了定量研究,得到了如下表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到了v-h圖象,如圖丙所示.
v(m/s) 0 1.00 1.41 1.73 2.00 2.45 2.83 3.16
h(m) 0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.30 0.40 0.50
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(1)根據(jù)上表的數(shù)據(jù)和圖丙中圖象的形狀,可猜想v和h之間的關(guān)系為
 

為驗(yàn)證猜想,請?jiān)趫D丁中確定縱軸所表示的物理量,并作出圖象,若該圖象的形狀為
 
,說明猜想正確.
(2)現(xiàn)利用上述測速器,由河流南岸開始,每隔1m測一次流速,得到數(shù)據(jù)如下表所示:根據(jù)v和h之間的關(guān)系完成下表的最后一行,對比下表中的數(shù)據(jù),可以看出河中水流速度v與離南岸的距離x的關(guān)系為
 

測試點(diǎn)離岸距離x/m 0 1 2 3 4
管內(nèi)外液面高度差h/cm 0 0.8 3.2 7.2 12.8
相應(yīng)的河水流速v/ms-1
 
 
 
 
 

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖13-12-11所示,在勻強(qiáng)電場中分布著A、B、C三點(diǎn),且BC=20 cm.當(dāng)把一個(gè)電荷量q=10-5C的正電荷從A點(diǎn)沿AB線移到B點(diǎn)時(shí),電場力做功為零.從B點(diǎn)移到C點(diǎn)時(shí),電場力做功為-1.73×10-3J,則UAC=________,電場的方向?yàn)開______,場強(qiáng)的大小為_______.

                                                             圖13-12-11

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