【題目】如圖1所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，其寬度L＝1m，一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P之間連接阻值為R＝0.40Ω的電阻，質(zhì)量為m＝0.01kg、電阻為r＝0.30Ω的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上．現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，下滑過(guò)程中ab始終保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好，其下滑距離x與時(shí)間t的關(guān)系如圖2所示，圖象中的OA段為曲線，AB段為直線，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g＝10m/s2（忽略ab棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)原磁場(chǎng)的影響），試求：

（1）當(dāng)t＝1.5s時(shí)，重力對(duì)金屬棒ab做功的功率；

（2）金屬棒ab在開始運(yùn)動(dòng)的1.5s內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量；

（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小．

【答案】（1）0.7W（2）0.26J（3）0.1T

【解析】

（1）由x﹣t圖象求得t＝1.5s時(shí)金屬棒的速度為v==m/s=7m/s

t＝1.5s時(shí)，重力對(duì)金屬棒ab做功的功率為P＝mgv＝0.01×10×7W＝0.7W．

（2）金屬棒ab在開始運(yùn)動(dòng)的1.5s內(nèi)，金屬棒的重力勢(shì)能減小，轉(zhuǎn)化為金屬棒的動(dòng)能和電路的內(nèi)能．設(shè)電路中產(chǎn)生的總焦耳熱為Q，根據(jù)能量守恒定律得

mgx=mv2+Q

代入解得Q＝0.455J

由焦耳定律得R中發(fā)熱QR＝I2Rt，金屬棒ab發(fā)熱Qr＝I2rt，則QR：Qr＝R：r＝4：3

又QR+Qr＝Q

解得QR＝0.26J

（3）金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的安培力大小為F＝BIL，而I=，E＝BLv

得到F=

根據(jù)平衡條件得F＝mg

則有=mg

代入解得B＝0.1T

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，A為內(nèi)表面光滑的薄壁金屬盒，其質(zhì)量mA=0.5kg，底面長(zhǎng)L=2.0m。A的中央位置放有可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量mB=1.0kg的小球B．在A左側(cè)與A相距s=0.61m處有一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為mc=0.5kg的物塊C，開始以v0=6.2m/s的速度向右沿直線運(yùn)動(dòng)，與A碰撞后粘在一起。已知A、C與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.2，不考慮各物體相互碰撞的時(shí)間及B與A碰撞時(shí)的機(jī)械能損失，三物體始終在一條直線上運(yùn)動(dòng)，取g=10m/s2．求：

（1）C與A碰撞時(shí)速度的大�。�

（2）從C與A結(jié)為一體到最后三物體都靜止所經(jīng)歷的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在一根張緊的水平繩上掛有 5 個(gè)單擺，其中 b 擺球質(zhì)量最大，其余 4 個(gè)擺球質(zhì)量相等，擺長(zhǎng)關(guān)系為 Lc>Lb=Ld>La>Le，現(xiàn)將 b 擺垂直紙面向里拉開一微小角度后釋放，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，其余各擺均振動(dòng)起來(lái)并達(dá)到穩(wěn)定，下列敘述正確的是（ ）

A. 4 個(gè)單擺的周期 Tc>Td>Ta>Te

B. 4 個(gè)單擺的頻率 fa=fc=fd=fe

C. 4 個(gè)單擺的振幅 Aa=Ac=Ad=Ae

D. 4 個(gè)單擺中 c 擺的振幅最大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于分子動(dòng)理論，下列說(shuō)法中正確的是

A. 布朗運(yùn)動(dòng)就是分子的運(yùn)動(dòng)

B. 分子動(dòng)理論中的“分子”是組成物質(zhì)的分子、原子或離子的統(tǒng)稱

C. 氣體向四周擴(kuò)散的速度大小等于氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速度大小

D. 容器內(nèi)氣體對(duì)器壁的壓力大小等于容器內(nèi)氣體受到的重力的大小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在同一水平面中的光滑平行導(dǎo)軌P、Q相距l＝1m，導(dǎo)軌左端接有如圖所示的電路．其中水平放置的平行板電容器兩極板M、N部距離d＝10mm，定值電阻R1＝R2＝12Ω，R3＝2Ω，金屬棒ab電阻r＝2Ω，其它電阻不計(jì)．磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直穿過(guò)導(dǎo)軌平面，當(dāng)金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，懸浮于電容器兩極板之間，質(zhì)量m＝1×10﹣14kg，帶電量q＝﹣1×10﹣14C的微粒恰好靜止不動(dòng)．取g＝10m/s2，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好．且運(yùn)動(dòng)速度保持恒定．試求：

（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向；

（2）ab兩端的路端電壓；

（3）金屬棒ab運(yùn)動(dòng)的速度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖為盧瑟福和他的同事們做的α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，以下說(shuō)法中正確的是

A. 選擇金箔的理由是“金”這種原子具有較大的核電荷數(shù)和優(yōu)良的延展性能

B. 觀察到α粒子多數(shù)進(jìn)入A，少數(shù)進(jìn)入B，沒有進(jìn)入C和D的

C. 原子的直徑大小約為原子核的直徑大小的10萬(wàn)倍

D. 實(shí)驗(yàn)裝置可以不抽成真空

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”和“測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)電路如下，其中圖1中在電鍵閉合前，滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭應(yīng)滑到最____端(填左或右)；圖2中在電鍵閉合前，滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭應(yīng)滑到最______端(填左或右)

他又用多用表測(cè)量該小燈泡電阻，正確操作后指針偏轉(zhuǎn)如圖3所示，則電阻值應(yīng)為____Ω，該同學(xué)把紅黑表筆互換了插孔，這樣________ (填“會(huì)”或 “不會(huì)”影響測(cè)量結(jié)果．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】我國(guó)“飛豹”戰(zhàn)機(jī)作戰(zhàn)半徑可達(dá)1500 km，完全沖破了“第一島鏈”的“束縛”．假設(shè)一架“飛豹”戰(zhàn)機(jī)于8點(diǎn)整從“遼寧”號(hào)航母起飛，在8點(diǎn)18分正好抵達(dá)距航母680 km的指定位置，戰(zhàn)機(jī)儀表顯示此段行程正好為800 km.試求：

(1)戰(zhàn)機(jī)此段過(guò)程的平均速率和飛行100 m約需的時(shí)間分別是多少？

(2)此段過(guò)程中戰(zhàn)機(jī)的平均速度大小又是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的曲線為一質(zhì)點(diǎn)在恒定合外力作用下運(yùn)動(dòng)的一段軌跡，質(zhì)點(diǎn)由A到B的時(shí)間與質(zhì)點(diǎn)由B到C的時(shí)間相等，已知曲線AB段長(zhǎng)度大于BC段長(zhǎng)度。則下列判斷正確的是（ ）

A. 該質(zhì)點(diǎn)做非勻變速運(yùn)動(dòng)

B. 該質(zhì)點(diǎn)在這段時(shí)間內(nèi)做減速運(yùn)動(dòng)

C. 兩段時(shí)間內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)的速度變化量相等

D. 兩段時(shí)間內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)的速度變化量不等

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