【題目】如圖所示，矩形線框abcd固定在一傾角為θ的絕緣斜面上，ab長為L，ad長為4L，其中長邊是用單位長度電阻為今的均勻金屬條制成，短邊的電阻很小，可以忽略不計(jì)，兩個(gè)短邊上分別連接理想的電壓表和電流表。有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場斜向上垂直穿過斜面。一與長邊材料完全相同的金屬桿在外力作用下，以速度v從底端勻速滑到最上端，求∶

（1）當(dāng)金屬桿滑到長邊正中間時(shí)電壓表示數(shù)；

（2）金屬桿滑到什么位置時(shí)，金屬桿上兩側(cè)長邊電阻消耗的電功率最大。

【答案】（1）；（2）3.5L

【解析】

（1）由電磁感應(yīng)定律，金屬桿運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為

金屬桿到達(dá)軌道正中間時(shí)，所組成回路的總電阻為

由閉合電路歐姆定律，回路電流為

電壓表測的是路端電壓，所以電壓表示數(shù)為

即當(dāng)金屬桿滑到長邊正中間時(shí)電壓表示數(shù)

（2）設(shè)金屬桿向上運(yùn)動(dòng)x距離時(shí)，金屬桿上側(cè)長邊電阻消耗的電功率最大，此時(shí)回路中有電流流過部分的電阻為，電阻消耗的電功率

電源電動(dòng)勢一定，內(nèi)外電阻相等電源輸出功率最大，由此式可知，當(dāng)Rx=R時(shí)，金屬桿上兩側(cè)長邊的電阻消耗的電功率最大，所以

解得

即金屬桿向上運(yùn)動(dòng)3.5L距離時(shí)，金屬桿上兩側(cè)長邊的電阻消耗的電功率最大

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】某實(shí)驗(yàn)小組利用圖示裝置探究小車的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。

(1)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，平衡摩擦力時(shí)，下列說法正確的是___________；

A平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)取下系在小車上的細(xì)繩和小車后面的紙帶

B.平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)取下系在小車上的細(xì)繩，但小車后面的紙帶必須連接

C.每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，需要重新平衡摩擦力

(2)某次實(shí)驗(yàn)中，小組同學(xué)采用正確的實(shí)驗(yàn)步驟后，根據(jù)得到的一條紙帶算出小車的加速度大小為a，若鉤碼的質(zhì)量為m，重力加速度大小為g，認(rèn)為鉤碼受到的重力即為小車受到的合力，則小車的質(zhì)量M=____________；該結(jié)果____________（選填“大于”“小于”或“等于”）小車的實(shí)際質(zhì)量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】同一介質(zhì)中相向傳播的兩列簡諧橫波在某一時(shí)刻的波形如圖所示，此時(shí)兩列波分別向右傳至x＝4 m和向左傳至x＝8 m處，它們的振幅均為5cm。從此刻起經(jīng)0.
25s，x＝2m處的質(zhì)點(diǎn)A恰第1次到達(dá)波峰，則該兩列波波速v＝______m／s，令它們相遇時(shí)t＝0，則x＝6 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為y＝_____________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示是研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置。某同學(xué)選用甲、乙兩種單色光做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)光電流與電壓的關(guān)系如圖乙所示。已知普朗克常量為h，電子的電荷量為e，下列說法正確的是（ ）

A.由圖乙可知，甲光光子動(dòng)量大于乙光光子動(dòng)量

B.由圖乙可知，甲光的強(qiáng)度大于乙光的強(qiáng)度

C.甲、乙光分別照射陰極K時(shí)，光電子逸出時(shí)最大初動(dòng)能不同

D.由圖乙可計(jì)算出陰極K在單位時(shí)間內(nèi)放出的光電子數(shù)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在空間O點(diǎn)以初速度v0水平拋出-一個(gè)小球，小球運(yùn)動(dòng)到空中A點(diǎn)（圖中未畫出）時(shí)，速度與水平方向的夾角為60° ，若在O點(diǎn)拋出小球時(shí)的初速度方向不變，大小變?yōu)?/span>2v0 ，結(jié)果小球運(yùn)動(dòng)到空中B點(diǎn)（圖中未畫出）時(shí)速度與水平方向的夾角也為60° ，不計(jì)空氣阻力，則下列說法正確的是（　�。�

A.OB長是OA長的2倍

B.OB長是OA長的4倍

C.OA與水平方向的夾角小于OB與水平方向的夾角

D.OA與水平方向的夾角等于OB與水平方向的夾角

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5：1，原線圈接入圖乙所示的電壓，副線圈接火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) （報(bào)警器未畫出），電壓表和電流表均為理想電表，R0為定值電阻，R為半導(dǎo)體熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減�。铝姓f法中正確的是（　�。�

A. 圖乙中電壓的有效值為110V

B. 電壓表的示數(shù)為44V

C. R處出現(xiàn)火警時(shí)電流表示數(shù)增大

D. R處出現(xiàn)火警時(shí)電阻R0消耗的電功率增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“太空粒子探測器”是由加速裝置、偏轉(zhuǎn)裝置和收集裝置三部分組成的，其原理可簡化如下：如圖所示，輻射狀的加速電場區(qū)域邊界為兩個(gè)同心圓，圓心為O，外圓的半徑，電勢，內(nèi)圓的半徑，電勢，內(nèi)圓內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，收集薄板MN與內(nèi)圓的一條直徑重合，收集薄板兩端M、N與內(nèi)圓間各存在狹縫．假設(shè)太空中漂浮著質(zhì)量、電荷量的帶正電粒子，它們能均勻地吸附到外圓面上，并被加速電場從靜止開始加速，進(jìn)入磁場后，發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在收集薄板MN上并被吸收(收集薄板兩側(cè)均能吸收粒子)，不考慮粒子相互間的碰撞和作用．

(1)求粒子剛到達(dá)內(nèi)圓時(shí)速度的大��；

(2)以收集薄板MN所在的直線為軸建立如圖的平面直角坐標(biāo)系．分析外圓哪些位置 的粒子將在電場和磁場中做周期性運(yùn)動(dòng)．指出該位置并求出這些粒子運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期內(nèi)在磁場中所用時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2020年初，新冠病毒來襲。我國廣大醫(yī)務(wù)工作者表現(xiàn)出無私無畏的獻(xiàn)身精神，給國人留下了深刻的印象。如圖是醫(yī)務(wù)人員為患者輸液的示意圖，在輸液的過程中，下列說法正確的是（　　）

A.A瓶與B瓶中的藥液一起用完

B.B瓶中的藥液先用完

C.隨著液面下降，A瓶內(nèi)C處氣體壓強(qiáng)逐漸增大

D.隨著液面下降，A瓶內(nèi)C處氣體壓強(qiáng)保持不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證、組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。從高處由靜止開始下落，同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)拉動(dòng)紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶，其中0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)未標(biāo)出的點(diǎn)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖中所示。已知電源的頻率為，，，取。完成以下問題。（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

(1)在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度_____。

(2)在打0~5點(diǎn)過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增加量______，系統(tǒng)勢能的減少量_____，由此得出的結(jié)論是________________。

(3)依據(jù)本實(shí)驗(yàn)原理作出的圖像如圖丙所示，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>______。

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