(18分)如圖甲,電阻不計的軌道MON與PRQ平行放置，ON及RQ與水平面的傾角=53°，MO及PR部分的勻強磁場豎直向下，ON及RQ部分的磁場平行軌道向下，磁場的磁感應強度大小相同，兩根相同的導體棒ab和cd分別放置在導軌上，與導軌垂直并始終接觸良好。棒的質量m=1.0kg，R=1.0，長度與導軌間距相同，L=1.0m，棒與導軌間動摩擦因數(shù)=0.5，現(xiàn)對ab棒施加一個方向向右，大力隨乙圖規(guī)律變化的力F的作用，同時由靜止釋放cd棒，則ab棒做初速度為零的勻加速直線運動，g取10m/s2，求：

(1)ab棒的加速度大��；

(2)磁感應強度B的大�。�

(3)若已知在前2s內外力做功W=30J，求這一過程中電路產生的焦耳熱；

 (3)求cd棒達到最大速度所需的時間.

 

（1）1m/s2；（2）2T；（3）18J；（4）5s。

解析:25．(18分)

(1)對ab棒：f= v=at

F-BIL-f=ma

F=m(g+a)+ ……………(1)

a==1m/s2

(2)當t=2s時，F(xiàn)=10N  由(1)

B==2T

(3)0-2s過程中，對a、b棒，由動能定理

知：x=at2=2m  v=at=2m/s

W-x-Q=mv2

Q=18J

(4)當時間為t時，cd棒平衡，速度最大

N′=BIL+mgcos53°

f=N′

mgsin53°=f

mgsin53°=

解得：t=5s

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

精英家教網(wǎng)（1）有一根橫截面為正方形的薄壁管，用游標為20分度的游標卡尺測量其外部邊長/的情況如甲所示；用螺旋測微器測其管壁厚度^的情況如圖乙所示．則此管外部邊長的測量值為l=
 
cm；管壁厚度的測量值為d=
 
mm．
（2）“探究加速度與物體質量、物體受力的關系”的實驗裝置如圖丙所示．在平衡小車與桌面間摩擦力的過程中，打出了一條如圖丁所示的紙帶．計時器打點的時間間隔為0.02s．從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離．則該小車的加速度a=
 
m/s2．（結果保留兩位有效數(shù)字）
重新平衡好摩擦后，將5個相同的砝碼都放在小車上，掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度．小車的加速度a與砝碼盤中砝碼的總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表：
砝碼盤中砝碼總重力F（N） 0.196 0.392 0.588 0.784 0.980
加速度a（m/s-2） 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70
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請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的關系圖象．
根據(jù)提供的實驗數(shù)據(jù)作出的a-F圖線不通過原點．其主要原因是
 
．
（3）下圖為“用描跡法畫出電場中平面上的等勢線”的實驗電路，圖中給出的器材分別為：
電源E（電動勢為12V，內阻不計）；木板N （板上從下往上依次疊放白紙、復寫紙、導電紙各一張）；兩個金屬條A，B （平行放置在導電紙上與導電紙接觸良好，
用作電極）；滑動變阻器（其總電阻值小于兩平行電極間導電紙的電阻）；直流電壓表V （量程為6V，內阻很大，其負接線柱與5極相連，正接線柱與探針P相連）；開關S．
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現(xiàn)要用圖中儀器描繪兩平行金屬條4、B間電場中的等勢線．4、5間的電壓要求取為6V．
①在囪中連線，完成實驗電路圖；．
②下面是主要的實驗操作步驟，請將所缺的內容補充完整．
A．按圖示連接好實驗電路；
B．
 
；
C：合上開關S，并將探針P與A接觸
D．
 
；
E．用探針壓印的方法把A、B的位置標記在白紙上，畫一線段連接AB兩極，在連
線上選取間距大致相等的5個點作為基準點，用探針把它們的位置壓印在白紙上；
F．將探針與某一基準點相接觸，記下電壓表讀數(shù)，在導電紙上移動探針，找出電
壓表讀數(shù)與所記下的數(shù)值相同的另一點，這一點就是此基準點的等勢點，用探針把
這一點的位置也壓印在白紙上．用相同的方法找出此基準點的其他等勢點．；
G．重復步驟f，找出其它基準點的等勢點，取出白紙畫出各條等勢線．

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科目：高中物理 來源： 題型：

(18分)如圖甲所示.空間有一寬為2L的勻強磁場區(qū)域，磁感應強度為B，方向垂直紙面向外.abcd是由均勻電阻絲做成的邊長為L的正方形線框，總電阻值為R.線框以垂直磁場邊界的速度v勻速通過磁場區(qū)域.在運動過程中，線框ab、cd兩邊始終與磁場邊界平行.設線框剛進入磁場的位置x=0，x軸沿水平方向向右。求：

   （1）cd邊剛進入磁場時，ab兩端的電勢差，并指明哪端電勢高；

   （2）線框穿過磁場的過程中，線框中產生的焦耳熱；

   （3）在下面的乙圖中，畫出ab兩端電勢差Uab隨距離變化的圖象。其中U0 = BLv。

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

(18分)

       示波管是示波器的核心部分，它主要由電子槍、偏轉系統(tǒng)和熒光屏三部分組成，如圖14甲所示。電子槍具有釋放電子并使電子聚集成束以及加速的作用；偏轉系統(tǒng)使電子束發(fā)生偏轉；電子束打在熒光屏上形成光跡。這三部分均封裝于真空玻璃殼中。已知電子的電荷量=1.6×10C，質量=0.91×10kg，電子所受重力及電子之間的相互作用力均可忽略不計，不考慮相對論效應。

（1）電子槍的三級加速可簡化為如圖14乙所示的加速電場，若從陰極逸出電子的初速度可忽略不計，要使電子被加速后的動能達到16×10J，求加速電壓為多大；

（2）電子被加速后進入偏轉系統(tǒng)，若只考慮電子沿Y(豎直)方向的偏轉情況，偏轉系統(tǒng)可以簡化為如圖14丙所示的偏轉電場。偏轉電極的極板長=4.0cm，兩板間距離=1.0cm，極板右端與熒光屏的距離=18cm，當在偏轉電極上加的正弦交變電壓時，如果電子進入偏轉電場的初速度，求電子打在熒光屏上產生亮線的最大長度；

（3）如圖14甲所示，電子槍中燈絲用來加熱陰極，使陰極發(fā)射電子�？刂茤艠O的電勢比陰極的電勢低，調節(jié)陰極與控制柵極之間的電壓，可控制通過柵極電子的數(shù)量�，F(xiàn)要使打在熒光屏上電子的數(shù)量增加，應如何調節(jié)陰極與控制柵極之間的電壓。

       電子槍中、和三個陽極除了對電子加速外，還共同完成對電子的聚焦作用，其中聚焦電場可簡化為如圖14丁所示的電場，圖中的虛線是該電場的等勢線。請簡要說明聚焦電場如何實現(xiàn)對電子的聚焦作用。

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014山東濟寧市高三第一次模擬考試理科綜合試卷（解析版） 題型：實驗題

(18分)

(1)在利用如圖甲所示的裝置測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)的實驗中

①以下提供的器材中不需要的是_________，還需要的器材是__________·

打點計時器、紙帶、復寫紙、木塊、長木板、立柱、50Hz低壓交流電源、導線、天平．

 

②若圖甲中立柱的高度是木板長度的一半，接通電源，得到如圖乙所示的紙帶．則木塊下滑的加速度為__________m／s2，木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為____________．(g取10m／s2，所有計算結果均保留兩位有效數(shù)字)．由于存在系統(tǒng)誤差，動摩擦因數(shù)的測量值比真實值__________（填偏大或偏小)．

(2)某探究小組要描繪一個標有“4V，1W”的小燈泡的R～U曲線，所供選擇的器材除了導線和開關外，還有以下一些器材可供選擇：

A．電壓表V(量程5V，內阻約為5)??? ????????????? B．直流電源E(電動勢4．5V，內阻不計)

C．電流表A1(量程150mA，內阻約為2)????????????? D．電流表A2(量程300mA，內阻約為1)

E．滑動變阻器R1(阻值0~l0)??? ????????????? ????????????? ????????????? F．滑動變阻器R2(阻值0~200)

①實驗中要求小燈泡電壓從零逐漸增大到額定電壓，測量誤差盡可能小且方便調節(jié)，電? 流表應選用____________，滑動變阻器應選用___________(填寫儀器符號)．請畫出該實驗的電路圖．

②根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算并描繪出了R—U的圖像，如甲圖所示．由圖像可知，當所加電壓為3．0V時，小燈泡實際消耗的電功率為_________W(計算結果保留兩位有效數(shù)字)．

③小燈泡的P—U圖像及I—U圖像如圖乙所示．則小燈泡的電功率P隨電壓U變化的圖像是___________；伏安特性曲線是____________．(填“a”、“b”、“c”、“d”)

 

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科目：高中物理 來源：北京市海淀區(qū)2010年高三一模（理科綜合）物理部分 題型：計算題

(18分)

       示波管是示波器的核心部分，它主要由電子槍、偏轉系統(tǒng)和熒光屏三部分組成，如圖14甲所示。電子槍具有釋放電子并使電子聚集成束以及加速的作用；偏轉系統(tǒng)使電子束發(fā)生偏轉；電子束打在熒光屏上形成光跡。這三部分均封裝于真空玻璃殼中。已知電子的電荷量=1.6×10C，質量=0.91×10kg，電子所受重力及電子之間的相互作用力均可忽略不計，不考慮相對論效應。

（1）電子槍的三級加速可簡化為如圖14乙所示的加速電場，若從陰極逸出電子的初速度可忽略不計，要使電子被加速后的動能達到16×10J，求加速電壓為多大；

（2）電子被加速后進入偏轉系統(tǒng)，若只考慮電子沿Y(豎直)方向的偏轉情況，偏轉系統(tǒng)可以簡化為如圖14丙所示的偏轉電場。偏轉電極的極板長=4.0cm，兩板間距離=1.0cm，極板右端與熒光屏的距離=18cm，當在偏轉電極上加的正弦交變電壓時，如果電子進入偏轉電場的初速度，求電子打在熒光屏上產生亮線的最大長度；

（3）如圖14甲所示，電子槍中燈絲用來加熱陰極，使陰極發(fā)射電子。控制柵極的電勢比陰極的電勢低，調節(jié)陰極與控制柵極之間的電壓，可控制通過柵極電子的數(shù)量。現(xiàn)要使打在熒光屏上電子的數(shù)量增加，應如何調節(jié)陰極與控制柵極之間的電壓。

       電子槍中、和三個陽極除了對電子加速外，還共同完成對電子的聚焦作用，其中聚焦電場可簡化為如圖14丁所示的電場，圖中的虛線是該電場的等勢線。請簡要說明聚焦電場如何實現(xiàn)對電子的聚焦作用。

 

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