5．如圖，與水平地面成θ角的兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN固定放置，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)．有兩根質(zhì)量均為m的金屬棒a、b，先將a 棒垂直導(dǎo)軌放置，用跨過(guò)光滑定滑輪的細(xì)線與物塊c連接，由靜止釋放c．此后某時(shí)刻，將b也垂直導(dǎo)軌放置，a、c此刻開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)，且b棒恰好能在導(dǎo)軌上保持靜止，則物塊c的質(zhì)量為2msinθ．若在b棒放上導(dǎo)軌后，c下降的高度為h，則在此過(guò)程中回路消耗的電能等于mghsinθ．（重力加速度為g）

分析 對(duì)b棒進(jìn)行受力分析有安培力大小與重力沿斜面向下的分力大小相等，再以a棒為研究對(duì)象，由于a棒的平衡及安培力的大小，所以可以求出繩的拉力，再據(jù)C平衡可以得到c的質(zhì)量．c減少的重力勢(shì)能等于各棒增加的重力勢(shì)能和動(dòng)能以及產(chǎn)生的電能，由此分析便知．

解答 解：b棒靜止說(shuō)明b棒受力平衡，由b平衡可知，所受的安培力大小 F安=mgsinθ，由a平衡可知 F繩=F安+mgsinθ=2mgsinθ
由c平衡可知F繩=mcg，
因?yàn)槔K中拉力大小相等，故2mgsinθ=mcg，即物塊c的質(zhì)量為 mc=2msinθ；
若在b棒放上導(dǎo)軌后，c下降的高度為h，a增加的重力勢(shì)能等于c減小的重力勢(shì)能，根據(jù)能量守恒知：在此過(guò)程中回路消耗的電能等于mghsinθ．
故答案為：2msinθ，mghsinθ．

點(diǎn)評(píng) 從導(dǎo)體棒的平衡展開(kāi)處理可得各力的大小，從能量守恒角度分析能量的變化是關(guān)鍵，能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題從排除法的角度處理更簡(jiǎn)捷．

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：解答題

4．某物體作加速度為2m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，停止運(yùn)動(dòng)前2秒內(nèi)的位移是整個(gè)位移的$\frac{1}{4}$，求物體初速度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

16．如圖甲所示是測(cè)量電流表內(nèi)阻的電路圖．圖乙是對(duì)應(yīng)的實(shí)物連線示意圖．    

（1）圖乙中有一根導(dǎo)線來(lái)連接，請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線補(bǔ)齊連線
（2）在正確連線的情況下，實(shí)驗(yàn)的操作步驟如下
a．將電阻箱R1的電阻調(diào)到零，滑動(dòng)變阻器R的滑片滑到最右端  
b．閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的滑片使得電流表達(dá)到滿偏10
c．保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，調(diào)節(jié)變阻箱R1的電阻，使得電流表的求數(shù)為$\frac{10}{2}$  
d．讀出電阻箱的電阻值R1，可以認(rèn)為電流表的內(nèi)阻r測(cè)=R1
已知電流表的量程是50mA，內(nèi)阻約為40Ω，電池的電動(dòng)勢(shì)為4.5V，且假設(shè)其恒定不變，可供選擇的滑動(dòng)變阻器R有
A．阻值0-10Ω，額定電流2A
B．阻值0-50Ω，額定電流1.5A
C．阻值0-99.9Ω
D．阻值0-999Ω
為了比較準(zhǔn)確地測(cè)量出電流表的內(nèi)阻，應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器R是A應(yīng)選用的電阻箱R1是C（填儀器前的字母代號(hào)）
（3）本實(shí)驗(yàn)中電流表測(cè)量值r測(cè)與電流表內(nèi)阻的真實(shí)值r真相比，有A（填正確選項(xiàng)的番號(hào)）
A．r測(cè)＞r真 B．r測(cè)＜r真
C．r測(cè)=r真 D．r測(cè)可能大于r真，也可能小于r真
（4）如果提高電池的電動(dòng)勢(shì)，用些電路測(cè)量出的電流表的內(nèi)阻的誤差將減少（填增大”、．減少”或“不變”）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

13．一電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖中虛線所示，一帶電粒子以某一初速度從圖中A點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入電場(chǎng)，若粒子只受電場(chǎng)力作用，則從A點(diǎn)開(kāi)始，（　　）
A．無(wú)論正負(fù)，粒子總是做直線運(yùn)動(dòng)
B．無(wú)論正負(fù)，粒子的電勢(shì)能總是先變大
C．無(wú)論正負(fù)，粒子的電勢(shì)能總是先變小
D．粒子的電勢(shì)能的變化與粒子所帶電的電性有關(guān)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

20．如圖，一長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿一端用光滑鉸鏈與地面上的O點(diǎn)連接，另一端固定著質(zhì)量為m的小球，小球靠在一表面光滑的立方體M的左側(cè)，輕桿與水平地面成α角，M的右側(cè)受到水平向左推力F的作用，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)．下列判斷正確的是（　�。�
A．推力F的大小為mgtanα
B．略微增大α角，若使系統(tǒng)仍保持靜止，則輕桿對(duì)小球的作用力將減小
C．撤去推力F，在小球和立方體分離前，若小球的速度大小為v1，立方體的速度大小為v2，則有v2=v1sinα
D．撤去推力F后，小球在落地的瞬間和立方體分離

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

10．一正三角形導(dǎo)線框ABC（高度為a）從圖示位置沿x軸正向勻速穿過(guò)兩勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域．兩磁場(chǎng)區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反、垂直于平面、寬度均為a．圖乙反映感應(yīng)電流I與線框移動(dòng)距離x的關(guān)系，以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较颍畧D象正確的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

17．如圖所示，小球A質(zhì)量為m，系在細(xì)線的一端，線的另一端固定在O點(diǎn)，O點(diǎn)到水平面的距離為h．物塊B質(zhì)量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于O點(diǎn)正下方，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．現(xiàn)拉動(dòng)小球使線水平伸直，小球由靜止開(kāi)始釋放，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與物塊發(fā)生正碰（碰撞時(shí)間極短），反彈后上升至最高點(diǎn)時(shí)到水平面的距離為$\frac{h}{16}$．小球與物塊均視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求碰撞過(guò)程物塊獲得的沖量及物塊在地面上滑行的距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

14．如圖所示，A和B兩小車靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量分別為m1、m2，A車上有一質(zhì)量為m0的人，以速度v0向右跳上B車，并與B車相對(duì)靜止．求：
①人跳離A車后，A車的速度大小和方向；
②人跳上B車后，A、B兩車的速度大小之比．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

15．某型號(hào)家用交流穩(wěn)壓器中，變壓器的原、副線圈都帶有滑動(dòng)觸頭，如圖所示，當(dāng)變壓器輸入電壓發(fā)生變化時(shí)，可通過(guò)向上、向下調(diào)節(jié)P1、P2的位置，使輸出電壓穩(wěn)定在220V．現(xiàn)發(fā)現(xiàn)輸出電壓低于220V，欲通過(guò)調(diào)節(jié)P1、P2的位置使輸出電壓穩(wěn)定在220V，下列措施可行的是（　�。�
A．保持P1不動(dòng)，將P2向上移B．保持P2不動(dòng)．將P1向下移
C．將P1向上移，同時(shí)P2向下移D．將P1向下移，同時(shí)P2向上移

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