【題目】如圖所示，固定在同一水平面內(nèi)的兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌的間距為d（導(dǎo)軌電阻不計(jì)），其右端接有阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．一質(zhì)量為m、電阻為r的勻質(zhì)導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，與導(dǎo)軌接觸良好，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．對(duì)ab施加水平向左的恒力F，使ab從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)距離為l時(shí)，速度恰好達(dá)到最大．已知重力加速度大小為g．在此過(guò)程中，求：

（1）導(dǎo)體桿ab的最大速度vm；

（2）電阻R產(chǎn)生的焦耳熱QR．

【答案】（1）（2）

【解析】試題分析：(1) 桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大，由平衡條件可以求出最大速度；

(2)由能量守恒定律可以求出電路中產(chǎn)生的焦耳熱。

解：(1) ab速度最大時(shí)，加速度a=0

由以上各式聯(lián)立解得：；

(2) 恒力F做功： WF=Fl 摩擦生熱：Qf=μmgl ............

整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱：

電阻R產(chǎn)生的焦耳熱：

由以上各式聯(lián)立解得：。

點(diǎn)晴：當(dāng)桿做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大，應(yīng)用平衡條件、安培力公式、能量守恒定律即可正確解題．分析清楚桿的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，桿做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大；桿克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱，可以從能量角度求焦耳熱。

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：

【題目】如圖所示:絕緣中空軌道豎直固定，圓弧段COD光滑，對(duì)應(yīng)圓心角為120° ，C、D兩端等高，O為最低點(diǎn)，圓弧圓心為O'，半徑為R;直線段AC, HD粗糙，與圓弧段分別在C、D端相切;整個(gè)裝置處于方向垂直于軌道所在平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在豎直虛線MC左側(cè)和ND右側(cè)還分別存在著場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向水平向右和向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量恒為q、直徑略小于軌道內(nèi)徑、可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球，從軌道內(nèi)距C點(diǎn)足夠遠(yuǎn)的P點(diǎn)由靜止釋放。若,小球所受電場(chǎng)力等于其重力的倍，重力加速度為g。則( )

A. 小球第一次沿軟道AC下滑的過(guò)程中，先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)

B. 小球在軌道內(nèi)受到的摩擦力可能大于

C. 經(jīng)足夠長(zhǎng)時(shí)間，小球克服摩擦力做的總功是

D. 小球經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的彈力可能為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖，a、b兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為x a =2m和xb=6m，圖乙為質(zhì)點(diǎn)a從該時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖象。下列說(shuō)法正確的是（_______）(選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)

A.該波沿+x方向傳播 B.波速為2m/s

C.質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)4s振動(dòng)的路程為1m D.此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)b的速度沿+y方向

E.質(zhì)點(diǎn)a在t=2s時(shí)速度為零

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)大小、形狀都相同的氣缸開(kāi)口相對(duì)固定于水平地面上，氣缸A絕熱，裝有能加熱氣體的電阻絲，氣缸B導(dǎo)熱性良好，兩個(gè)完全相同的厚度不計(jì)的絕熱活塞用輕桿相連，分別置于兩個(gè)氣缸中，每個(gè)氣缸與活塞間均封有一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與氣缸間無(wú)摩擦且不漏氣，最初兩氣缸內(nèi)氣體體積均為V0，溫度均為T0。現(xiàn)對(duì)氣缸A中氣體加熱，使其體積緩慢增大為原來(lái)的1.2倍，環(huán)境溫度保持T0不變，求：

（i）氣缸A中氣體的溫度；

（ii）若氣缸A中電熱絲釋放的熱量為Q，活塞對(duì)外做功為W，比較Q與W的大小并說(shuō)明原因。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在第二象限中有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第一象限內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一帶電粒子（電荷量為q，質(zhì)量為m）以垂直于x軸的速度v0從x軸上的P點(diǎn)進(jìn)入該勻強(qiáng)電場(chǎng)，恰好與y軸正方向成45°角射出電場(chǎng)，再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間又恰好垂直于x軸進(jìn)入第四象限．已知OP之間的距離為d，粒子重力不計(jì)，則

A. 帶電粒子通過(guò)y軸時(shí)的坐標(biāo)為（0，d）

B. 電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為

C. 帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為

D. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖a，用力傳感器研究橡皮繩中拉力隨時(shí)間的變化。向下拉小球然后釋放，小球沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，某段時(shí)間內(nèi)采集到的信息如圖b所示，則

A. t2~t3時(shí)間內(nèi)小球向下運(yùn)動(dòng)，處于超重狀態(tài)

B. t3~t4時(shí)間內(nèi)小球向上運(yùn)動(dòng)，處于失重狀態(tài)

C. t4~t5時(shí)間內(nèi)小球向下運(yùn)動(dòng)，處于失重狀態(tài)

D. t5~t6時(shí)間內(nèi)小球向上運(yùn)動(dòng)，處于超重狀態(tài)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，左、右兩個(gè)氣缸底部有細(xì)管（容積可忽略）連通，左氣缸的頂部開(kāi)口與大氣相通，右氣缸絕熱且內(nèi)部頂端有加熱裝置。開(kāi)始時(shí)導(dǎo)熱活塞a在氣缸底部但未與底部接觸，絕熱活塞b將氣缸內(nèi)氣體分成體積相等的A、B兩部分。已知左、右氣缸內(nèi)部高度分別為h和4h，初始溫度均為T0，大氣壓強(qiáng)為p0；a和b厚度不計(jì)，橫截面積均為S，所受重力大小均為p0S，與氣缸接觸良好，不計(jì)一切摩擦。

(i)給A緩慢加熱，當(dāng)a剛剛到達(dá)氣缸頂部但未與頂部接觸時(shí)，A吸收的熱量為Q，求該過(guò)程中A的內(nèi)能變化量；

(ii)當(dāng)a恰好到達(dá)氣缸頂部時(shí)，繼續(xù)給A緩慢加熱，使b剛剛到達(dá)氣缸底部但未與底部接觸，求此時(shí)A的溫度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】光滑金屬導(dǎo)軌a、b、c、d相互平行，固定在同一水平面內(nèi)，a、c間距離為L1，b、d間距離為L2，a與b間、c與d間分別用導(dǎo)線連接。導(dǎo)軌所在區(qū)域有方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。金屬桿MN在垂直于MN的水平外力F1（圖中未畫(huà)出）作用下保持靜止，且垂直于a和c；金屬桿GH質(zhì)量為m，在垂直于GH的水平恒力F2作用下從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)水平距離x后，F2對(duì)桿GH做功的功率就不再變化保持為P，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中桿GH始終垂直于b和d。金屬桿MN接入電路的電阻為R，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)軌b、d足夠長(zhǎng)。求：

（1）外力F1的最大值和恒力F2的大��；

（2）在GH桿經(jīng)過(guò)水平距離x的過(guò)程中，金屬桿MN桿上產(chǎn)生的熱量Q。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，長(zhǎng)為0.5m、內(nèi)壁光滑的氣缸定在水平面上，氣缸內(nèi)用橫截面積為100cm的活塞封閉有壓強(qiáng)為1×105Pa、溫度為27℃的理想氣體，開(kāi)始時(shí)活塞位于距缸底30cm處�，F(xiàn)對(duì)封閉的理想氣體加熱，使活塞緩慢向右移動(dòng)。(已知大氣壓強(qiáng)為1×105Pa)

①試計(jì)算當(dāng)溫度升高到427℃時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)；

②若在此過(guò)程中封閉氣體共吸收了800J的熱量，試計(jì)算氣體增加的內(nèi)能。

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