【題目】如圖甲所示，兩根與水平面成=30°角的足夠長的光滑金屬導軌平行放置，導軌間距為L，導軌的電阻忽略不計。整個裝置處于垂直于導軌平面斜向上的勻強磁場中，磁感應強度為B�，F(xiàn)將質(zhì)量均為m、電阻均為R的金屬棒a、b垂直于導軌放置，不可伸長的絕緣細線一端系在金屬棒b的中點。另一端N通過輕質(zhì)小滑輪與質(zhì)量為M的物體相連，細線與導軌平面平行。運動過程中金屬棒與導軌始終垂直且接觸良好，不計一切摩擦，物體始終未與地而接觸，重力加速度g取10m/s2：

(1)若金屬棒a固定，M=m，由靜止釋放b，求釋放瞬間金屬捧b的加速度大��；

(2)若金屬棒固定，L=1m，B=1T，m=0.2kg，R=1，改變物體的質(zhì)量M，使金屬棒b沿斜面向上運動，請推導出金屬棒b獲得的最大速度v與物體質(zhì)量M的關系式，并在乙圖中畫出v—m圖像；

(3)若將N端的物體去掉，并對細線的這一端施加豎直向下的恒力F=mg，同時將金屬棒a、b由靜止釋放。從靜止釋放到棒a恰好開始勻速運動的過程中，棒a的位移大小為x。求這個過程中棒a產(chǎn)生的焦耳熱。

【答案】(1)；(2)見解析所示；(3)

【解析】

(1)設釋放瞬間金屬棒b的加速度大小為a，對物體有

對金屬棒b

解得

(2)當金屬棒速度達到最大時，對物體有

對金屬棒b有

對電路分析有

解得

v—M圖像如下圖所示

(3)對兩棒受力分析可知，在任一時刻，對a棒

對b棒

解得

即任一時刻兩棒的速度、加速度、位移總是大小相等、方向相反，同時達到勻速運動狀態(tài)，此時的速度最大。設此時a、b棒的速度均為v1，則電路中的總電動勢

電路中的總電流

對a棒

解得

從靜止釋放到a剛開始勻速運動的過程中，a、b的位移大小均為x，產(chǎn)生的焦耳熱均為Q，則由功能關系可得

解得

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用多用電表（內(nèi)置電源電動勢為E）、電壓表（內(nèi)阻為RV）、滑動變阻器、開關、導線等器材，完成下列實驗：

(1)將多用表的選擇開關置于“×1k“擋，然后把多用表紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)多用表的歐姆調(diào)零旋鈕，使多用表指針指向“0”位置。此時多用表的指針偏向表盤最______（填“左“或“右”）位置，然后斷開表筆，此后不再改變選擇開關，也不再轉(zhuǎn)動歐姆調(diào)零旋鈕；

(2)把多用表、滑動變阻器、電壓表三者串聯(lián)起來，如果圖示的接線是正確的，那么與多用表a接線柱相接的是__________（填“紅”或“黑”）表筆；

(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器，觀察多用表指針，發(fā)現(xiàn)當多用表讀數(shù)增大時，電壓表讀數(shù)隨之________（填“增大”或“減小”）；

(4)在調(diào)節(jié)滑動變阻器過程中，歐姆表最小讀數(shù)為12.0kΩ，對應電壓表讀教為4.0V；歐姆表最大讀數(shù)為15.0kΩ，此時指針剛好指向正中央刻度，由此可知電壓表的內(nèi)阻為RV=_______kΩ，多用表內(nèi)部電源的電動勢E=_______V，滑動變阻器接入電路的電阻最大值為Rm=_______kΩ。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】疫情當前，無人駕駛技術在配送、清潔、消毒等方面的應用，節(jié)省人力的同時，也大幅降低了相關人員的感染風險，對疫情防控起到了積極作用。某公司在研發(fā)無人駕駛汽車的過程中，對比甲乙兩輛車的運動，兩車在開始計時時剛好經(jīng)過同一位置且沿同一方向做直線運動，它們的速度隨時間變化的關系如圖所示，由圖可知（　�。�

A.在t = 3s時，兩車第一次相距最遠B.甲車任何時刻加速度大小都不為零

C.在t = 6s時，兩車又一次經(jīng)過同一位置D.甲車t = 6s時的加速度與t= 9s時的加速度相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”實驗中，某同學使用了如圖（1）所示的裝置，計時器打點頻率為50Hz．

（1）該同學得到一條紙帶，在紙帶上取連續(xù)的六個點，如圖（b）所示，自A點起，相鄰兩點間的距離分別為10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm，則打E點時小車的速度為______m/s，小車的加速度為______m/s2．

（2）該同學要探究小車的加速度a和質(zhì)量M的關系，應該保持______不變；若該同學要探究加速度a和拉力F的關系，應該保持______不變．

（3）該同學通過數(shù)據(jù)的處理作出了a-F圖象，如圖（c）所示，則

①圖中的直線不過原點的原因是____________________．

②此圖中直線發(fā)生彎曲的原因是__________________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究功與速度變化的關系”實驗中。采用如圖甲所示裝置，水平正方形桌面距離地面高度為，將橡皮筋的兩端固定在桌子邊緣上的兩點，將小球置于橡皮筋的中點，向左移動距離s，使橡皮筋產(chǎn)生形變，由靜止釋放后，小球飛離桌面，測得其平拋的水平射程為L。改變橡皮筋的條數(shù)，重復實驗：

(1)實驗中，小球每次釋放的位置到桌子邊緣的距離s應_____（填“不同”、“相同”或“隨意”）。

(2)取橡皮筋對小球做功W為縱坐標，為了在坐標系中描點得到一條直線，如圖乙所示。應以____為橫坐標（填“”或“”）。若直線與縱軸的截距為b，斜率為k，可求得小球與桌面間的動摩擦因數(shù)為_____（用題中所給物理最的符號表示）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電源、開關、平行板電容器連成如圖所示電路．閉合開關S，電源對電容器充電后，電容器帶電量為Q，板間電壓為U，板間電場強度大小為E0.則下列說法正確的是(　　)

A. 若將A板下移少許，Q增大；U減��；E0不變

B. 若將A板下移少許，Q不變；U減��；E0減小

C. 若斷開開關，將A板下移少許，Q增大；U不變；E0增大

D. 若斷開開關，將A板下移少許，Q不變；U減��；E0不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】請完成“驗證力的平行四邊形定則”實驗的相關內(nèi)容.

(1) 如圖甲所示,在鋪有白紙的水平木板上,橡皮條一端固定在A點,另一端拴兩個細繩套.

(2)如圖乙所示,用兩個彈簧測力計互成角度地拉橡皮條,使繩與橡皮條的結點伸長到某位置并記為O點,記下此時彈簧測力計的示數(shù)F1和F2及_________________.

(3) 如圖丙所示,用一個彈簧測力計拉橡皮條,使繩與橡皮條的結點拉到O點,記下此時彈簧測力計的示數(shù)F=____________N和細繩的方向.

(4) 如圖丁所示,已按一定比例作出了F1、F2和F的圖示,請用作圖法作出F1和F2的合力F/._____

(5) F/與F大小相等,方向略有偏差,如果此偏差僅由F1引起,則原因是F1的大小比真實值偏_______(填“大”或“小”)或F1與F2的夾角比真實夾角偏______________.(填“大”或“小”)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(1)下左圖螺旋測微器讀數(shù)為________mm，下右圖游標卡尺讀數(shù)為________mm．

(2)某表頭滿偏電流為1mA、內(nèi)阻為982Ω。（以下計算結果均取整數(shù)）

①為將表頭改裝成量程為3V的電壓表，需要一個阻值為____Ω的電阻與表頭串聯(lián)

②為將表頭改裝成量程為50mA的電流表，需一個阻值約為___Ω的電阻與表頭并聯(lián)

(3)有一個小燈泡上標有“4 V 2 W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個燈泡的I-U圖線；現(xiàn)有下列器材供選用：

A.電壓表(0～5V,內(nèi)阻約10KΩ)

B.電壓表(0～15V,內(nèi)阻約20KΩ)

C.電流表(0～3A,內(nèi)阻約1Ω)

D.電流表(0～0.6A,內(nèi)阻約0.4Ω)

E.滑動變阻器(10Ω,2A)

F.滑動變阻器(500Ω,1A)

G.學生電源(直流6V)、開關、導線若干

①實驗中所用電壓表應選_____，電流表應選_____，滑動變阻器應選用_______。

②在線框內(nèi)畫出實驗電路圖________，并根據(jù)所畫電路圖進行實物連接______

③利用實驗數(shù)據(jù)繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖甲所示，分析曲線說明小燈泡電阻變化的特點：________。

④若把電阻元件Z和小燈泡接入如圖乙所示的電路中時，已知電阻Z的阻值為5Ω，已知A、B兩端電壓恒為2.5V，則此時燈泡L的功率約為_______W(保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，物體自 O點由靜止開始做勻加速直線運動，A、B、C、D為其運動軌跡上的四點，測得AB＝2 m， BC＝3m，且物體通過AB、BC、CD所用的時間均為0.5 s，則下列說法正確的是（ ）

A. 物體的加速度為4 m/s2 B. CD＝5 m

C. OA之間的距離為1m D. OA之間的距離為1.125m

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