【題目】(18分)如圖所示,一對光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi),導(dǎo)軌間距l = 0.5m,左端接有阻值R = 0.3Ω的電阻。一質(zhì)量m = 0.1kg,電阻r = 0.1Ω的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上,整個裝置置于豎直向上的勻強磁場中,磁場的磁感應(yīng)強度B = 0.4T。棒在水平向右的外力作用下,由靜止開始以a = 2m/s2的加速度做勻加速運動,當棒的位移x = 9m時撤去外力,棒繼續(xù)運動一段距離后下來,已知撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1:Q2 = 2:1。導(dǎo)軌足夠長且電阻不計,棒在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸。求

(1)棒在勻加速運動過程中,通過電阻R的電荷量q;

(2)撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q2;

(3)外力做的功WF

答案(1)4.5C (2)1.8J (3)5.4J

解析解:(1)設(shè)棒勻加速運動的時間為Δt,回路的磁通量變化量為ΔΦ=BLx,

由法拉第電磁感應(yīng)定律得,回路中的平均感應(yīng)電動勢為E =

由閉合電路歐姆定律得,回路中的平均電流為:I =

通過電阻R的電荷量為:q = IΔt

聯(lián)立以上各式,代入數(shù)據(jù)解得:q =4.5C

(2)設(shè)撤去外力時棒的速度為v,棒做勻加速運動過程中,由運動學公式得

設(shè)撤去外力后的運動過程中安培力做功為W,由動能定理得:

W = 0mv2

撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱:Q2 = W

聯(lián)立以上各式,代入數(shù)據(jù)解得:Q2 =1.8J

(3)由題意各,撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1:Q2 =2:1

可得:Q1 =3.6J

在棒運動的整個過程中,由功能關(guān)系可得:WF = Q1 + Q2

聯(lián)立以上各式,代入數(shù)據(jù)解得:WF =5.4J

練習冊系列答案
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【題目】理想變壓器原線圈與變阻器串聯(lián)后接在電壓有效值不變的正弦交流電源上,變壓器原副線圈匝數(shù)比 ,副線圈接“200V、100W”的用電器RL(設(shè)其電阻保持不變),當變阻器電阻R=5Ω時,用電器RL正常工作.則:

(1)正弦交流電源的電壓U為多大?

(2)變壓器ab兩端的等效電阻R為多大?

(3)通過推算說明欲使用電器RL工作時的功率不大于其額定功率,變阻器滑片只能從R=5Ω的位置向哪個方向調(diào)?

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現(xiàn)有兩個定值電阻,小張選擇哪一個更合理?______________________________

A.定值電阻、額定功率

定值電阻、額定功率

小張同學按圖甲電路圖進行連接,下列實物圖正確的是____________

若小張用如圖乙所示電路,分別測出兩組數(shù)據(jù)記為、、,已知定值電阻為,可粗測出蓄電池的電動勢___________,內(nèi)阻__________用字母、/span>、、、來表示

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【題目】為提高百米賽跑運動員的成績,教練員分析了運動員跑百米全程的錄相帶,測得:運動員在前7s跑了61m,7s末到7.1s末跑了0.92m,跑到終點共用10.8s,則下列說法不正確的是(  )

A. 運動員在百米全過程的平均速度大小是9.26m/s

B. 運動員在前7s的平均速度大小是8.71m/s

C. 運動員在7s末的瞬時速度大小約為9.2m/s

D. 無法知道運動員在7s末的瞬時速度大小

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【題目】如圖,水平傳送帶A、B兩端相距s=7.5 m,工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1.工件滑上A端瞬時速度vA=4 m/s,達到B端的瞬時速度設(shè)為vBg10 m/s2,則( )

A. 若傳送帶不動,則vB=2 m/s

B. 若傳送帶以速度v=4 m/s逆時針勻速轉(zhuǎn)動,vB=1 m/s

C. 若傳送帶以速度v=5 m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動,vB=5 m/s

D. 若傳送帶以速度v=6 m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動,vB=6 m/s

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【題目】如圖所示為汽車的加速度和車速的倒數(shù)的關(guān)系圖象。若汽車質(zhì)量為2×103 kg,它由靜止開始沿平直公路行駛,且行駛中阻力恒定,最大車速為30 m/s,則(  )

A. 汽車所受阻力為2×103 N B. 汽車在車速為5 m/s時,功率為6×104 W

C. 汽車勻加速的加速度為3 m/s2 D. 汽車勻加速所需時間為5 s

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【題目】如圖,光滑水平面上放著長木板B,質(zhì)量為m=2kg的木塊A以速度v0=2m/s滑上原來靜止的長木板B的上表面,由于A、B之間存在有摩擦,之后,A、B的速度隨時間變化情況如右圖所示,重力加速度g=10m/s2。則下列說法正確的是( )

A. A、B之間動摩擦因數(shù)為0.1

B. 長木板的質(zhì)量M=2kg

C. 長木板長度至少為2m

D. AB組成系統(tǒng)損失機械能為4.J

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【題目】下列說法錯誤的是( 。

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C. 當汽車受到路面的阻力f一定時,汽車作勻速運動的最大速度Vm,受額定功率的制約,即滿足P=fVm

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電流表A2:量程0~3A,內(nèi)阻約為

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滑動變阻器R2:阻值范圍0~1000Ω,額定電流0.1A

電鍵S、導(dǎo)線若干

如上圖所示,有兩種電路可供選擇。測量中為了盡量減小實驗誤差,實驗所用的電流表應(yīng)為_____(填代號)滑動變阻器應(yīng)為______(填代號),實驗應(yīng)選圖______所示的電路圖。

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