【題目】如圖所示，兩根足夠長平行金屬導軌MN、PQ固定在傾角θ=37°的絕緣斜面上，頂部接有一阻值 R=3Ω的定值電阻，下端開口，軌道間距L=lm.整個裝置處于磁感應強度B=2T的勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向上，質量m=lkg的金屬棒ab置于導軌上，ab在導軌之間的電阻r=1Ω，電路中其余電阻不計。金屬棒ab由靜止釋放后沿導軌運動時始終垂直于導軌且與導軌接觸良好。已知金屬棒ab與導軌間動摩擦因數(shù)μ=0.5，不計空氣阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s.求：

(1)金屬棒ab沿導軌向下運動的最大速度；

(2)金屬棒ab達到最大速度后，電阻R上再產(chǎn)生=1.5J的內能的過程中，ab桿下滑的距離x.

【答案】（1）2m/s（2）1m

【解析】本題考查電磁感應中的能量問題，涉及收尾速度和能量守恒的計算。

（1）金屬棒由靜止釋放后，在重力、軌道支持力和安培力作用下沿斜面做變加速運動，加速度不斷減小，當加速度為零時達到最大速度vm后保持勻速運動。有：

解得：

（2）R上產(chǎn)生的熱量

r上產(chǎn)生的熱量

因為R＝3Ω，r=1Ω，得

ab桿下滑過程中系統(tǒng)能量守恒

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】為了節(jié)能環(huán)保，一些公共場所使用光控開關控制照明系統(tǒng)。光控開關可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件。照度可以反映光的強弱，光越強照度越大，照度單位為 lx（勒克斯）.

（1）某光敏電阻R在不同照度下的阻值如下表，根據(jù)表中已知數(shù)據(jù)，在下圖的坐標系中描繪出了 阻值隨照度變化的曲線 .

（2）如圖所示是街道路燈自動控制模擬電路，利用直流電源為電磁鐵供電，利用照明電源為路燈供電。請設計電路能達到天亮燈熄、天暗燈亮的效果，并用筆畫線代替導線完成下圖______________________________。

（3）用多用電表“×10”擋，按正確步驟測量圖中電磁鐵線圈電阻時，指針示數(shù)如圖所示則線圈的電阻為____ 。已知當線圈中的電流大于或等于2mA時，繼電器的銜鐵將被吸下。圖中直流電源的電動勢E=6V，內阻忽略不計，滑動變阻器有三種規(guī)格可供選擇：Rl（0-10Ω，2A）、R2 （0-200Ω，1A）、R3（0-1750Ω，0.1A）。要求天色漸暗照度降低至l.0 lx時點亮路燈，滑動變阻器應選擇 _______（填R1、R2、R3）。為使天色更暗時才點亮路燈，應適當?shù)?/span> _______（填 “增大”或“減小”）滑動變阻器的電阻。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一正方形閉合導線框abcd邊長L=0.1 m，各邊電阻均為1Ω，bc邊位于x軸上，在x軸原點O右方有寬L=0.1 m的磁感應強度為1T、方向垂直于紙面向里的勻強磁場區(qū)域，如圖所示。在線框以恒定速度4 m/s沿x軸正方向穿越磁場區(qū)域的過程中，如圖所示的各圖中，能正確表示線框從進入到穿出磁場過程中，ab邊兩端電勢差Uab和回路中電流I（設順時針方向為正方向）隨導線框ab邊位置變化情況的是（ ）

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是速度選擇器的原理圖，已知電場強度為E、磁感應強度為B 并相互垂直分布，某一帶電粒子(重力不計)沿圖中虛線水平通過，則該帶電粒子

A. 一定帶正電

B. 可能沿QP方向運動

C. 速度大小為E/B

D. 若沿PQ方向運動的速度大于E/B，將向下極板偏轉

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學用如圖甲所示的電路測量兩節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動勢E和內阻r，R為電阻箱。干電池的工作電流不宜超過0.5 A。實驗室提供的器材如下：電壓表(量程0～3 V，內阻約3 kΩ)；電阻箱(阻值范圍0～999.9 Ω)；開關、導線若干。

(1)請根據(jù)圖甲的電路在圖乙中畫出連線，將器材連接成實驗電路__________。

(2)實驗時，改變電阻箱R的值，記錄電壓表的示數(shù)U，得到若干組R、U的數(shù)據(jù)。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出如圖丙所示的圖線。由圖象得出電池組的電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω。

(3)關于這個實驗中存在的誤差以及減小誤差的各種方法，下列說法正確的是（____）

A．電壓表的分流作用引起的誤差屬于偶然誤差

B．該同學讀電壓表讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差

C．本實驗用圖象法處理數(shù)據(jù)可以減小偶然誤差

D．如果將電壓表的內阻計算在內就可以減小系統(tǒng)誤差

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，實線是一列簡諧橫波在t1時刻的波形圖，虛線是在t2＝(t1＋0.2)s時刻的波形圖。

(1)若波速為35m/s，求質點M在t1時刻的振動方向；

(2)在t1到t2的時間內，如果M通過的路程為1m，那么波的傳播方向怎樣？波速多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質量為m的衛(wèi)星繞地球在橢圓軌道I上運轉，運轉周期為T0，軌道I上的近地點A到地球球心的距離為，遠地點C到地球球心的距離為b，BD為橢圓軌道的短軸，A、C兩點的曲率半徑均為k（通過該點和曲線上緊鄰該點兩側的兩點作一圓，在極限情況下，這個圓就叫做該點的曲率圓，如右下圖中的虛線圓，其半徑p叫做該點的曲率半徑）。若地球的質量為M，引力常量為G。則（ ）

A. 衛(wèi)星在軌道I上運行時的機械能小于在軌道II上運行時的機械能

B. 如果衛(wèi)星要從軌道II返回到軌道I，則在C位置時動力氣源要向后噴氣

C. 衛(wèi)星從C→D→A的運動過程中，萬有引力對其做的功為

D. 衛(wèi)星從C→D→A的運動過程中，萬有引力對其做的功為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲，在光滑水平面上的兩小球發(fā)生正碰，小球的質量分別為m1和m2，圖乙為它們碰撞前后的位移-時間圖象．已知m1=0.1kg，由此可以判斷（　�。�

A. 碰后m2和m1都向右運動 B. m2=0.3kg

C. 碰撞過程中系統(tǒng)沒有機械能的損失 D. 碰撞過程中系統(tǒng)損失了0.4J的機械能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，間距為L的光滑平行金屬導軌彎成“∠”形，底部導軌面水平，傾斜部分與水平面成θ角，導軌上端與阻值為R的固定電阻相連，整個裝置處于磁感應強度方向豎直向上、大小為B的勻強磁場中，導體棒ab和cd均垂直于導軌放置，且與導軌間接觸良好。兩導體棒的電阻值均為R，其余部分電阻不計。當導體棒cd沿底部導軌向右以速度v勻速滑動時，導體棒ab恰好在傾斜導軌上處于靜止狀態(tài)，導體棒ab的重力為mg，則

A. 導體棒cd兩端電壓為BLv

B. t時間內通過導體棒cd橫截面的電荷量為

C. 導體棒ab所受安培力為mgtanθ

D. cd棒克服安培力做功的功率為

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