【題目】如圖所示，足夠長導(dǎo)軌傾斜放置，導(dǎo)軌平面與水平面夾角θ＝370，導(dǎo)軌間距L＝0.4m，其下端連接一個R＝2Ω的定值電阻，其它電阻不計(jì)．兩導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T。一質(zhì)量為m＝0.02kg的導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)，現(xiàn)將導(dǎo)體棒由靜止釋放，取重力加速度g＝10m/s2，sin370＝0.6，cos 370＝0.8．

（1）求ab棒下滑過程中電阻R消耗的最大功率；

（2）若導(dǎo)體棒從靜止加速到v＝1m/s的過程中，通過R的電量q＝0.3C，求此過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量Q；

（3）若磁場方向變?yōu)樨Q直向下，大小不變，導(dǎo)軌光滑，求運(yùn)動過程中的最大速度。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

（1）當(dāng)導(dǎo)體棒加速度為零時，即重力向下分力與安培力大小相等時，速度最大，感應(yīng)電動勢最大，電阻消耗功率最大，根據(jù)平衡條件得：，，聯(lián)立解得：，根據(jù)功率方程：

（2）設(shè)該過程沿斜面下滑距離為x：，解得：，

根據(jù)能量守恒得：，代入數(shù)據(jù)解得：

（3）速度最大，加速度為零，根據(jù)平衡條件得：，，解得

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】豎直放置的固定絕緣光滑軌道由半徑分別為R的圓弧MN和半徑為r的半圓弧NP拼接而成（兩段圓弧相切于N點(diǎn)），小球帶正電，質(zhì)量為m，電荷量為q．已知將小球由M點(diǎn)靜止釋放后，它剛好能通過P點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力．下列說法正確的是（　　）

A. 若加豎直向上的勻強(qiáng)電場，則小球能通過P點(diǎn)

B. 若加豎直向下的勻強(qiáng)電場，則小球不能通過P點(diǎn)

C. 若加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，則小球不能通過P點(diǎn)

D. 若加垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，則小球不能通過P點(diǎn)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝有兩個光電傳感器A、B，AB間距為L，滑塊P上固定一遮光條，P與遮光條的總質(zhì)量為M，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會輸出高電壓，兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計(jì)算機(jī)相連�；瑝K在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動，遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時，通過計(jì)算機(jī)可以得到如圖乙所示的電壓U隨時間t變化的圖象。

（1）實(shí)驗(yàn)前，按通氣源，將滑塊（不掛鉤碼）置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊，當(dāng)圖乙中的t1______t2（選填“>”、“=”或“<”）時，說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平。

（2）用螺旋測微器測遮光條寬度d，測量結(jié)果如圖丙所示，則d=_______mm。

（3）將滑塊P用細(xì)線跨過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連，將滑塊P由圖甲所示位置釋放，通過計(jì)算機(jī)得到的圖象如圖乙所示。利用測定的數(shù)據(jù)，當(dāng)關(guān)系式=_____成立時，表明在上述過程中，滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。（重力加速度為g，用題中給定的物理量符號表達(dá)）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)欲“探究小車動能變化與合外力對它所做功的關(guān)系”，在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了一套如圖甲所示的裝置，圖中為小車，為打點(diǎn)計(jì)時器，為彈簧測力計(jì)，為小桶（內(nèi)有砂子），一端帶有定滑輪的足夠長的木板水平放置，不計(jì)繩與滑輪的摩擦。實(shí)驗(yàn)時，先接通電源再松開小車，打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打下一系列點(diǎn)。

（1）該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，將點(diǎn)跡清晰的某點(diǎn)記為零點(diǎn)，順次選取一系列點(diǎn)，分別測量這些點(diǎn)到零點(diǎn)之間的距離，計(jì)算出它們與零點(diǎn)之間的速度平方差，彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為，小車的質(zhì)量為，然后建立坐標(biāo)系，通過描點(diǎn)法得到的圖象是一條過原點(diǎn)的直線，如圖乙所示，則這條直線的斜率的意義為_______________________（填寫表達(dá)式）。

（2）若測出小車質(zhì)量為，結(jié)合圖象可求得小車所受合外力的大小為___________________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的氣缸放在水平面上，其橫截面積為S=1×10-3m2，質(zhì)量為m=2kg的活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸中，活塞被鎖定�；钊嚯x氣缸底部的距離為L1=12cm，氣體的溫度為T1=300K、壓強(qiáng)為P1=1.5×105Pa。已知外界大氣壓強(qiáng)恒為P0=1.0×105Pa、重力加速度為g=10 m/s2，不計(jì)摩擦。求：

(i)先將封閉氣體的溫度緩慢升高到T2=400K，然后解除鎖定，當(dāng)活塞再次平衡時，封閉氣體的溫度為T3=360K，則活塞到氣缸底部的距離L3為多少？

(ii)保持封閉氣體的溫度T3=360K不變，活塞處于解除鎖定的狀態(tài)，現(xiàn)使整個裝置豎直向上做勻加速直線運(yùn)動，若使活塞到氣缸底部的距離為L4=16cm，則裝置的加速度應(yīng)為多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一帶電粒子以初速度v0（v0＜）先后通過勻強(qiáng)電場E和勻強(qiáng)磁場B區(qū)域，如圖甲所示，此過程中電場和磁場對粒子做功為W1；若把電場和磁場正交疊加后，如圖乙所示，粒子仍以v0的速度穿過疊加場區(qū)，電場和磁場對粒子做功為W2，則

A. W1>W2 B. W1＝W2 C. W1<W2 D. 無法比較

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】極地衛(wèi)星的運(yùn)行軌道平面通過地球的南北兩極（軌道可視為圓軌道）。如圖所示，某時刻某極地衛(wèi)星在地球北緯30°A點(diǎn)的正上方按圖示方向運(yùn)行，經(jīng)過12h后第二次出現(xiàn)在A點(diǎn)的正上方． 則下列說法正確的是（ ）

A. 該衛(wèi)星一定貼近地表飛行

B. 該衛(wèi)星的周期的最大值為18h

C. 該衛(wèi)星運(yùn)行的線速度比同步衛(wèi)星的線速度大

D. 該衛(wèi)星每隔12h經(jīng)過A點(diǎn)的正上方一次

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某直流電動機(jī)接入電路，如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路。調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值，使電動機(jī)無法轉(zhuǎn)動，此時電流表和電壓表的示數(shù)分別為0．2 A和0．4V。重新調(diào)節(jié)R的阻值，使電動機(jī)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.8A和3V。求：

（1）這臺電動機(jī)的線圈電阻；

（2）電動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時的輸入功率；

（3）電動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時的輸出功率。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，D、E、F、G為水平地面上距離相等的四點(diǎn)，三個質(zhì)量相同的小球A、B、C分別在E、F、G的正上方不同高度處，以相同的水平初速度向左拋出，最后均落到D點(diǎn).若不計(jì)空氣阻力，則可判斷A、B、C三個小球( )

A. 在空中運(yùn)動時間之比為1∶3∶5

B. 初始離地面的高度之比為1∶3∶5

C. 在空中運(yùn)動過程中重力的平均功率之比為1∶2∶3

D. 從拋出到落地過程中，動能變化量之比為1∶2∶3

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案