【題目】如圖所示，固定在傾角為θ=的斜面內的兩根平行長直光滑金屬導軌的間距為d=1m，其底端接有阻值為R=2Ω的電阻，整個裝置處在垂直于斜面向上、磁感應強度大小B=2T的勻強磁場中。一質量為m=1kg(質量分布均勻)的導體桿ab垂直于導軌放置，且與兩導軌保持良好接觸。在沿斜面向上、垂直于桿的恒力F=10N作用下，桿從靜止開始沿導軌向上運動距離L=6m時，速度恰好達到最大(運動過程中桿始終與導軌保持垂直)。設桿接入電路的電阻為r=2Ω，導軌電阻不計，重力加速度大小g取10m/s2。

(1)求桿運動的最大速度；

(2)求桿從靜止開始沿導軌向上運動6m的過程中，整個回路產(chǎn)生的焦耳熱。

【答案】(1)vm=5m/s；(2) Q=17.5J。

【解析】

(1)當桿達到最大速度時，有

F=+mgsinθ，

解得

vm=5m/s；

(2)回路產(chǎn)生的焦耳熱

Q=FL－mgLsinθ－=17.5J。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】學校物理興趣小組為探究多用表歐姆檔的原理，決定自己動手設計一個可以測量電阻的裝置。手邊的器材有：干電池組，電流計A，電阻箱，待測電阻Rx . 其中電流計刻度盤刻線清晰，但是讀數(shù)已經(jīng)模糊。

（1）小組成員先將電池組與電流計電流計A進行串聯(lián)，電路兩端分別接好表筆，如圖（1）所示；將表筆短接，發(fā)現(xiàn)電流表指針剛好能夠指在刻度盤最右端刻度處。

（2）將兩表筆分別與電阻箱兩接線柱相連，調節(jié)電阻箱，直到電流計指針指在刻度盤正中央，電阻箱示數(shù)如圖（2），則電阻箱接入電路的電阻值為_______Ω。

（3）用待測電阻Rx代替電阻箱接入兩表筆之間，則電流表指針指示如圖（3）所示，則可知待測電阻Rx=_______Ω。（保留小數(shù)點后一位）

此次實驗快結束時，有同學拿來一塊內阻為2803Ω的電壓表，將所設計裝置的兩表筆正確接在電壓表的兩接線柱上，電壓表示數(shù)為2.8V，可以推知實驗中使用的電池組的電動勢為________V（保留小數(shù)點后一位）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，甲、乙、丙、丁分別代表四輛車由同一地點同時開始運動的位移圖象和速度圖象，則下列說法正確的是

A．甲車做曲線運動，乙車做直線運動

B．0～t1時間內，甲車的平均速度大于乙車的平均速度

C．在t2時刻丁車在丙車的前面

D．0～t2時間內，丙、丁兩車都做勻變速直線運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，方向豎直向下的足夠大的勻強電場中有一條與水平方向成θ角的直線MN�，F(xiàn)將一個帶正電的小球從MN上的P點以初速度v0水平拋出，小球的運動軌道與直線MN相交于Q點（圖中未畫出）。不計空氣阻力，下列說法正確的是（　　）

A.v0越大，小球經(jīng)過Q點的速度方向與水平方向的夾角越大

B.v0越大，小球從P點運動到Q點的過程中減少的電勢能越小

C.小球運動到距離直線MN最遠處的時間與v0大小成正比

D.小球沿直線MN方向上的分運動為勻速直線運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學利用電容器放電測電容，實驗步驟如下：

(1)按圖甲連好電路，變阻器的滑片先移到最___（填“上端”或 “下端”），電阻箱R調至最大值。

(2)閉合，調節(jié)__，使電壓表的示數(shù)為一個合適的值，然后閉合S，給電容器充電，穩(wěn)定時，電壓表和電流表的示數(shù)分別為2.5V、288μA。

(3)同時斷開和S并開始計時，這時電容器通過R放電，每隔一段時間（如5s）記錄一次電流值，直到電流消失。

(4)作出放電電流IC隨時間t的變化圖象如圖所示．根據(jù)圖象算出電容器初始時所帶的電量Q＝____C（保留1位有效數(shù)字）。

(6)調節(jié)，改變電壓表的示數(shù)，重復（3）、（4）、（5），求出電容的多個值，再取平均值，即能準確測出電容器的電容C=___。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖虛線為某電場的等勢面，有兩個帶電粒子（重力不計），以不同的速率沿不同的方向，從A點飛入電場后，沿不同的徑跡1和2運動，由軌跡可以判定（ ）

A．兩粒子帶電多少一定不同

B．兩粒子的電性可能相同

C．兩粒子的電勢能都是先減少后增大

D．經(jīng)過B、C兩點，兩粒子的速率可能相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，圖線AB是某電源的路端電壓隨電流變化的關系圖線，OM是固定電阻R兩端的電壓隨電流變化的圖線，由圖可知

A. 該電源的電動勢為6 V，內阻是2 Ω

B. 固定電阻R的阻值為1 Ω

C. 該電源的最大輸出功率為9 W

D. 當該電源只向電阻R供電時，其效率約為66.7%

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某人從距水面一定高度的平臺上做蹦極運動。勁度系數(shù)為的彈性繩一端固定在人身上，另一端固定在平臺上。人從靜止開始豎直跳下，在其到達水面前速度減為零。

運動過程中，彈性繩始終處于彈性限度內。取與平臺同高度的點為坐標原點，以豎直向下為軸正方向，忽略空氣阻力，人可視為質點。從跳下至第一次到達最低點的運動過程中，用，，分別表示人的速度、加速度和下落時間。下列描述與、與的關系圖像可能正確的是（ ）

A.B.

C.D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】相距為d的兩根固定的平行金屬導軌豎直放置，下端接有如圖所示電路，導軌間充滿垂直導軌平面的磁感強度為B的勻強磁場，質量均勻分布的金屬棒水平擱置在平行金屬導軌頂端并與導軌接觸良好，金屬棒質量為m，其在導軌間的電阻為R。當開關S閉合瞬間，金屬棒被豎直彈高h，金屬棒被豎直彈高時棒身始終保持水平，當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g，不計其它阻力。下列說法正確的是（　　）

A.磁感強度方向垂直導軌平面向外

B.金屬棒的最大速度為

C.磁場對金屬棒的安培力做的正功

D.電流對金屬棒做功為mgh

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