【題目】如圖甲所示，空間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN、PQ是水平放置的平行長(zhǎng)直導(dǎo)軌，其間距L=0.2m，連在導(dǎo)軌一端的電阻R=0.4Ω，ab是跨接在導(dǎo)軌上質(zhì)量m=0.1kg的導(dǎo)體棒．從零時(shí)刻開始，對(duì)ab施加一個(gè)大小為F=0.45N，方向水平向左的恒定拉力，使其從靜止開始沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，滑動(dòng)過(guò)程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且良好接觸，圖乙是棒的v﹣t圖像，其中AO是圖像在O點(diǎn)的切線，AB是圖像的漸近線．除R以外，其余部分的電阻均不計(jì)．設(shè)滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力．已知當(dāng)棒的位移為10m時(shí)，其速度達(dá)到了最大速度10m/s．求：

（1）在棒運(yùn)動(dòng)10m過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；
（2）磁感強(qiáng)度B的大�。�

【答案】
（1）

解：由圖乙得起動(dòng)瞬間：a= = =2.5m/s2

則由牛頓第二定律可知：F﹣f=ma

解得 f=0.2 N

由功能關(guān)系可得：

解得：Q=2 J


（2）

解：最終以速度v=10m/s勻速運(yùn)動(dòng)，則所受到拉力、摩擦力和安培力的合力為零

F﹣f﹣F安=0

產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv；

安培力：F安=BIL

由歐姆定律可知：

聯(lián)立可得：B=0.5 T


【解析】（1）根據(jù)v﹣t圖像的性質(zhì)可求得加速度，再由牛頓第二定律可求得阻力大�。桓鶕�(jù)功能關(guān)系即可求得產(chǎn)生的焦耳熱；（2）根據(jù)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度可求得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由歐姆定律可求得電流，再根據(jù)受力分析，由平衡條件列式，聯(lián)立即可求得磁感應(yīng)強(qiáng)度．
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用焦耳定律的相關(guān)知識(shí)可以得到問(wèn)題的答案，需要掌握焦耳定律:Q=I2Rt，式中Q表示電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，單位是J.焦耳定律無(wú)論是對(duì)純電阻電路還是對(duì)非純電阻電路都是適用的．

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，有一條長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的均勻金屬鏈條，一半長(zhǎng)度在光滑斜面上，斜面傾角為θ，另一半長(zhǎng)度沿豎直方向下垂在空中，當(dāng)鏈條從靜止開始釋放后鏈條滑動(dòng)，以斜面最高點(diǎn)為重力勢(shì)能的零點(diǎn)，求：

（1）開始時(shí)和鏈條剛好從右側(cè)全部滑出斜面時(shí)重力勢(shì)能各是多大？
（2）此過(guò)程中重力勢(shì)能減少了多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，小球套在光滑的豎直桿上，輕彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與小球相連．現(xiàn)將小球從M點(diǎn)由靜止釋放，它在下降的過(guò)程中經(jīng)過(guò)了N點(diǎn)．已知M、N兩點(diǎn)處，彈簧對(duì)小球的彈力大小相等，且∠ONM＜∠OMN＜ ．在小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中（ ）

A.彈力對(duì)小球先做正功后做負(fù)功
B.有兩個(gè)時(shí)刻小球的加速度等于重力加速度
C.彈簧長(zhǎng)度最短時(shí)，彈力對(duì)小球做功的功率為零
D.小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于其在M、N兩點(diǎn)的重力勢(shì)能差

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】歐盟和中國(guó)聯(lián)合開發(fā)的伽利 略項(xiàng)目建立起了伽利略系統(tǒng)（全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)）．伽利略系統(tǒng)由27顆運(yùn)行衛(wèi)星和3顆預(yù)備衛(wèi)星組成，可以覆蓋全球，現(xiàn)已投入使用．衛(wèi)星的導(dǎo)航高度為2.4×104km，傾角為56°，分布在3個(gè)軌道上，每個(gè)軌道面部署9顆工作衛(wèi)星和1顆在軌預(yù)備衛(wèi)星，當(dāng)某顆工作衛(wèi)星出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)頂替工作．若某顆預(yù)備衛(wèi)星處在略低于工作衛(wèi)星的軌道上，以下說(shuō)法中正確的是（ ）
A.預(yù)備衛(wèi)星的周期大于工作衛(wèi)星的周期，速度大于工作衛(wèi)星的速度，向心加速度大于工作衛(wèi)星的向心加速度
B.工作衛(wèi)星的周期小于同步衛(wèi)星的周期，速度大于同步衛(wèi)星的速度，向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度
C.為了使該顆預(yù)備衛(wèi)星進(jìn)入工作衛(wèi)星的軌道，應(yīng)考慮啟動(dòng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)向前噴氣，通過(guò)反沖作用從較低軌道上使衛(wèi)星加速
D.三個(gè)軌道平面只有一個(gè)過(guò)地心，另外兩個(gè)軌道平面分別只在北半球和南半球

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于功率以下說(shuō)法中正確的是（ ）
A.據(jù) P= 可知，機(jī)器做功越多，其功率就越大
B.據(jù) P=Fv可知，汽車牽引力一定與速度成反比
C.據(jù) P= 可知，知道時(shí)間t內(nèi)機(jī)器所做的功，就可以求得這段時(shí)間內(nèi)任一時(shí)刻機(jī)器做功的功率
D.根據(jù) P=Fv可知，發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，交通工具的牽引力與運(yùn)動(dòng)速度成反比

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示蹦蹦球是一種兒童健身玩具，某同學(xué)在17℃的室內(nèi)對(duì)蹦蹦球充氣，已知充氣前球的總體積V=2L，壓強(qiáng)為p1=latm，充氣筒每次充入△V=0.2L壓強(qiáng)為l atm的氣體，忽略蹦蹦球體積變化及充氣過(guò)程中氣體溫度的變化，球內(nèi)氣體可視為理想氣體，取阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol﹣1 ．
（i）求充氣多少次可以讓球內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大至p2=3atm；
（ii）已知空氣在p1=l atm、17℃時(shí)的摩爾體積為Vmol=24L/mol，求滿足第（1）問(wèn)的球內(nèi)空氣分子數(shù)目N．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一個(gè)物體做平拋運(yùn)動(dòng)，它的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)是_____（選填“勻變速曲線運(yùn)動(dòng)”或“變加速曲線運(yùn)動(dòng)”），它在水平方向上的分運(yùn)動(dòng)是_____（選填“勻速直線運(yùn)動(dòng)”或“勻變速直線運(yùn)動(dòng)”）；豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)是_____（選填“勻速直線運(yùn)動(dòng)”或“自由落體運(yùn)動(dòng)”）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有一質(zhì)量為m的木塊，從半徑為r的圓弧曲面上的a點(diǎn)滑向b點(diǎn)，如圖所示．如果由于摩擦使木塊的運(yùn)動(dòng)速率保持不變，則以下敘述正確的是（ ）

A.木塊所受的合外力為零
B.因木塊所受的力都不對(duì)其做功，所以合外力做的功為零
C.重力和摩擦力的合力做的功為零
D.重力和摩擦力的合力為零

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】電視機(jī)的顯像管中，電子束的偏轉(zhuǎn)是用電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的．如圖甲所示，電子槍發(fā)射出的電子經(jīng)小孔S1進(jìn)入豎直放置的平行金屬板M、N間，兩板間所加電壓為U0；經(jīng)電場(chǎng)加速后，電子由小孔S2沿水平放置金屬板P和Q的中心線射入，兩板間距離和長(zhǎng)度均為L(zhǎng)；距金屬板P和Q右邊緣L處有一豎直放置的熒光屏；取屏上與S1、S2共線的O點(diǎn)為原點(diǎn)，向上為正方向建立x軸．已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，初速度可以忽略．不計(jì)電子重力和電子之間的相互作用．

（1）求電子到達(dá)小孔S2時(shí)的速度大小v；
（2）若金屬板P和Q間只存在電場(chǎng)，P、Q兩板間電壓U隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，單位時(shí)間內(nèi)從小孔S1進(jìn)入的電子個(gè)數(shù)為N．電子打在熒光屏上形成一條亮線；每個(gè)電子在板P和Q間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間極短，可以認(rèn)為兩板間的電壓恒定；忽略電場(chǎng)變化產(chǎn)生的磁場(chǎng)．試求在一個(gè)周期（即2t0時(shí)間）內(nèi)打到熒光屏單位長(zhǎng)度亮線上的電子個(gè)數(shù)n．

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