（17分）如圖甲所示，、為間距=0.5m足夠長的粗糙平行導(dǎo)軌，⊥，導(dǎo)軌的電阻均不計。導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角=37°，間連接有一個的電阻。有一勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面且方向向上，磁感應(yīng)強度為.將一根質(zhì)量為=0.05kg、內(nèi)阻為的金屬棒緊靠放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好�，F(xiàn)由靜止釋放金屬棒，當(dāng)金屬棒滑行至處時剛好達到穩(wěn)定速度，已知在此過程中通過金屬棒截面的電量=0.2C，且金屬棒的加速度與速度的關(guān)系如圖乙所示，設(shè)金屬棒沿導(dǎo)軌向下運動過程中始終與平行。（取=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：

（1）金屬棒的內(nèi)阻；（2）金屬棒滑行至處的過程中，電阻上產(chǎn)生的熱量。

題8圖

 

（1）  （2）

解析試題分析：（1）當(dāng)時，由牛頓第二定律：①  解得
當(dāng)時，由平衡條件 ② 
且 ③
聯(lián)立①②③解得，
（2）從靜止釋放到速度穩(wěn)定的過程中，電量 ④
解得：
由能量守恒 ⑤ 解得
電阻R產(chǎn)生的熱量
考點：本題考查了牛頓第二定律、平衡條件、能量守恒定律、電量和熱量、歐姆定律.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，A、B都是很輕的鋁環(huán)，分別吊在絕緣細桿的兩端，桿可繞中間豎直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，環(huán)A是閉合的，環(huán)B是斷開的。若用磁鐵N極分別接近這兩個圓環(huán)，則下面說法中正確的是

A. 接近A環(huán)時，A環(huán)將靠近磁鐵             B. 接近A環(huán)時，A環(huán)將遠離磁鐵
C. 接近B環(huán)時，B環(huán)將靠近磁鐵             D. 接近B環(huán)時，B環(huán)將遠離磁鐵

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

（6分）如圖所示是繼電器的原理圖，A為常閉觸點，B為常開觸點，當(dāng)在接線柱2、3間通入一定的電流時，電磁鐵便使銜鐵P脫離A而與B接觸，從而達到控制電路的目的.接線柱____  ________與有電源的熱敏電阻串聯(lián).接線柱___________與外電路串聯(lián)，即可在溫度過高時切斷外電路，實現(xiàn)對外電路的自動控制.若要求切斷此電路的同時接通另一個外電路，則需要接通的電路應(yīng)連在____________兩個接線柱上.

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

如圖所示，在與勻強磁場垂直的平面內(nèi)放置一個折成銳角的導(dǎo)線框，。在它上面擱置另一根與垂直的直導(dǎo)線，緊貼、，并以平行于的速度從頂角開始向右勻速滑動。設(shè)線框和直導(dǎo)線單位長度的電阻為，磁感強度為，則回路中的感應(yīng)電流的方向為________（填“順時針”或“逆時針”），感應(yīng)電流的大小為________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在豎直平面內(nèi)一足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L1=0.4m，放置在磁感應(yīng)強度為B1=5T的勻強磁場中，磁場方向垂直于軌道平面向里，一質(zhì)量為m=0.8kg的金屬棒ab，垂直于MN、PQ緊貼在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌接觸良好，其接入在導(dǎo)軌間的電阻r=1Ω。金屬導(dǎo)軌上端連接右側(cè)的電路。R1=1.0Ω，R2=1.5Ω。R2兩端通過細導(dǎo)線連接質(zhì)量M=0.12kg的正方形金屬框cdef，正方形邊長L2=0.2m，每條邊的電阻r0=1.0Ω，金屬框處在一方向垂直紙面向里的磁感應(yīng)強度B2=3T的勻強磁場中�，F(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，不計其他電阻及摩擦，g取10m/s2。

（1）將K斷開，求棒下滑過程中達到的最大速率vm以及速率達到0.5vm時棒的加速度大��；
（2）將開關(guān)K閉合后，從棒釋放到細導(dǎo)線剛好沒有拉力的過程中，棒上產(chǎn)生的電熱為2J，求此過程棒下滑的h。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）如圖所示，一邊長為a的正方形導(dǎo)線框內(nèi)有一勻強磁場，磁場方向垂直于導(dǎo)線框所在平面向里，導(dǎo)線框的左端通過導(dǎo)線接一對水平放置的金屬板，兩板間的距離為d，板長l＝3d。t＝0時，磁場的磁感應(yīng)強度從B0開始均勻增加，同時，在金屬板的左側(cè)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子以初速度v0沿兩板間的中線向右射入兩板間，恰好從下板的邊緣射出，忽略粒子的重力作用。求：

（1）兩板間的電勢差；
（2）粒子從兩板間離開瞬間，磁感應(yīng)強度B的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，足夠長的U型光滑導(dǎo)體框架的兩個平行導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌間連有定值電阻R，框架平面與水平面之間的夾角為θ，不計導(dǎo)體框架的電阻．整個裝置處于勻強磁場中，磁場方向垂直于框架平面向上，磁感應(yīng)強度大小為B 。導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量為m，電阻不計，垂直放在導(dǎo)軌上并由靜止釋放，重力加速度為g.求：

(1)導(dǎo)體棒ab下滑的最大速度；
(2)導(dǎo)體棒ab以最大速度下滑時定值電阻消耗的電功率。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，固定于水平桌面上足夠長的兩平行導(dǎo)軌PQ、MN，PQ、MN的電阻不計，間距為P、M兩端接有一只理想電壓表，整個裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強度B=0.2T的勻強磁場中.電阻均為，質(zhì)量分別為和的兩金屬棒L1、L2平行的擱在光滑導(dǎo)軌上，現(xiàn)固定棒L1，L2在水平恒力F=0.8N的作用下，由靜止開始做加速運動，試求:

(1)當(dāng)電壓表的讀數(shù)為U=0.2V時，棒L2的加速度多大？
(2)棒L2能達到的最大速度。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

圖中MN和PQ為豎直方向的兩平行長直金屬導(dǎo)軌，間距l(xiāng)為0.40m，電阻不計。導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強度B為0.50T的勻強磁場垂直。質(zhì)量m為6.0×10-3kg．電阻為1.0的金屬桿ab始終垂直于導(dǎo)軌，并與其保持光滑接觸。導(dǎo)軌兩端分別接有滑動變阻器和阻值為3.0的電阻R1。當(dāng)桿ab達到穩(wěn)定狀態(tài)時以速率v勻速下滑，整個電路消耗的電功率P為0.27W，重力加速度取10m/s2，試求速率v和滑動變阻器接入電路部分的阻值R2。

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