【題目】如圖所示，光滑的水平平行金屬導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌電阻忽略不計。空間存在垂直于導(dǎo)軌平面豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，輕質(zhì)導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)體棒ab的電阻為r，與導(dǎo)軌之間接觸良好。兩導(dǎo)軌之間接有定值電阻，其阻值為R，輕質(zhì)導(dǎo)體棒中間系一輕細(xì)線，細(xì)線通過定滑輪懸掛質(zhì)量為m的物體，現(xiàn)從靜止釋放該物體，當(dāng)物體速度達(dá)到最大時，下落的高度為h，在本問題情景中，物體下落過程中不著地，導(dǎo)軌足夠長，忽略空氣阻力和一切摩擦阻力，重力加速度為g。求：

(1)物體下落過程的最大速度vm；

(2)物體從靜止開始下落至速度達(dá)到最大的過程中，電阻R上產(chǎn)生的電熱Q。

【答案】（1） （2）

【解析】

(1)在物體加速下落過程中，加速度逐漸減小，當(dāng)加速度為0時，下落速度達(dá)到最大，對物體，由平衡條件可得

mg=F安

對導(dǎo)體棒

F安=BIL

對導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌、電阻R組成的回路，根據(jù)閉合電路歐姆定律

I=

根據(jù)電磁感應(yīng)定律E=BLvm

聯(lián)立以上各式解得

(2)在物體下落過程中，物體重力勢能減少，動能增加，系統(tǒng)電熱增加，根據(jù)能量守恒定律可得

mgh=mvm2+Q總

在此過程中任一時刻通過R和r兩部分電阻的電流相等，則電功率之比正比于電阻之比，故整個過程中回路中的R與r兩部分電阻產(chǎn)生的電熱正比于電阻，所以

聯(lián)立解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，AMB是AM和MB兩段組成的絕緣軌道，其中AM段與水平面成370，軌道MB處在方向豎直向上、大小E＝5×103 N/C的勻強電場中。一質(zhì)量m＝0.1 kg、電荷量q＝＋1.0×10－4 C的可視為質(zhì)點的滑塊以初速度v0＝6 m/s從離水平地面高h＝4.2 m處開始向下運動，經(jīng)M點進(jìn)入電場，從 B點離開電場, 最終停在距B點1.6m處的C點。不計經(jīng)過M點的能量損失，已知滑塊與軌道間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，求滑塊：

(1)到達(dá)M點時的速度大�。�

(2)M、B兩點的距離l；

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩質(zhì)點沿同一方向做直線運動，某時刻經(jīng)過同一地點。若以該時刻作為計時起點，得到兩質(zhì)點的x－t圖象如圖所示。圖象中的OC與AB平行，CB與OA平行。則下列說法中正確的是(　　)

A. t1～t2時間內(nèi)甲和乙的距離越來越遠(yuǎn)

B. 0～t2時間內(nèi)甲的速度和乙的速度始終不相等

C. 0～t3時間內(nèi)甲和乙的位移相等

D. 0～t3時間內(nèi)甲的平均速度大于乙的平均速度

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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(guān)系實驗中，采用如下圖所示的實驗裝置：

(1)一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實驗時，采用圖像法處理數(shù)據(jù)，應(yīng)該作a與________的圖像；

(2)實驗得到一段紙帶，每間隔四個點選取一個計數(shù)點，得到A、B、C三個計數(shù)點，如圖所示；測得AB = 7.2cm，BC= 12.2cm，已知交流電頻率是50Hz，則B點的瞬時速度為____m/s，測得的加速度是____m/s2。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量m1＝0.3kg 的小車靜止在光滑的水平面上，車長L＝15m，現(xiàn)有質(zhì)量m2＝0.2kg可視為質(zhì)點的物塊，以水平向右的速度v0＝2m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對靜止．物塊與車面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，取g＝10m/s2，求：

(1)物塊與小車保持相對靜止時的速度大��；

(2)物塊在車面上滑行的時間t．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2013年12月2日，我國探月衛(wèi)星“嫦娥三號”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空，飛行軌道示意圖如圖所示．“嫦娥三號”從地面發(fā)射后奔向月球，先在軌道Ⅰ上運行，在P點從圓形軌道Ⅰ進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，Q為軌道Ⅱ上的近月點，則“嫦娥三號”在軌道Ⅱ上(　　)

“嫦娥三號”飛行軌道示意圖

A.運行的周期小于在軌道Ⅰ上運行的周期

B.從P到Q的過程中速率不斷增大

C.經(jīng)過P的速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過P的速度

D.經(jīng)過P的加速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過P的加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線OO′左側(cè)有垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，凸形線框abcdefgh以虛線OO′為軸，以角速度勻速轉(zhuǎn)動，abch是邊長為L的正方形，defg是邊長為的正方形，線框的總電阻為R，從圖示位置開始計時，規(guī)定電流沿abcdefgha方向為正方向，則下列圖象正確的是 （ ）

A.B.

C.D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤可繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動，盤上疊放著質(zhì)量均為1 kg的A、B兩個物塊，B物塊用長為0.25 m的細(xì)線與固定在轉(zhuǎn)盤中心處的力傳感器相連，兩個物塊和傳感器的大小均可不計。細(xì)線能承受的最大拉力為8 N，A B間的動摩擦因數(shù)為0.4，B與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)為0.1，且可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，轉(zhuǎn)盤靜止時，細(xì)線剛好伸直（g=10m/s2）.則下列說法正確的是 （）

A.A物塊剛脫離B物塊時轉(zhuǎn)盤的角速度為2rad/s

B.當(dāng)0≤＜2rad/s，繩子中的張力大小一定為0

C.當(dāng)2rad/s＜＜4rad/s，繩子可能被拉斷

D.當(dāng)4 rad/s＜＜8 rad/s，純子可能被拉斷

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖甲所示的電路中，電阻R1和R2都是純電阻，它們的伏安特性曲線分別如圖乙中Oa、Ob所示．現(xiàn)在電路兩端BC之間加上恒定的電壓U0＝7.0 V．調(diào)節(jié)滑動變阻器R3，使電阻R1和R2消耗的電功率恰好相等，求此時電阻R1和R2的阻值為多大？R3接入電路的阻值為多大？

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