如圖所示,豎直放置的足夠長平行光滑金屬導軌abcd,處在垂直導軌平面向里的水平勻強磁場中,其上端連接一個阻值為R=0.40Ω的電阻;質(zhì)量為m=0.01kg、電阻為r=0.30Ω的金屬棒MN緊貼在導軌上,保持良好接觸,F(xiàn)使金屬棒MN由靜止開始下滑,通過位移傳感器測出下滑的位移大小與時間的關系如下表所示,導軌電阻不計,重力加速度g取l0m/s2。試求

時間t(s)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

下滑位移x(m)

0

0.17

0.56

1.31

2.63

4.03

5.43

6.83

⑴當t=1.0s瞬間,電阻R兩端電壓U大;

⑵金屬棒MN在開始運動的前1s內(nèi),電阻R上產(chǎn)生的熱量;

⑶從開始運動到t=1.0s的時間內(nèi),通過電阻R的電量。

解析:

⑴從位移與時間關系數(shù)據(jù)可知,從0.8s以后,金屬棒MN已經(jīng)做勻速運動,速度大小為vm=(m/s)            (2分)

又當勻速運動時,應有:         (2分)

所以Bl=0.1         (1分)

故在t=1.0s瞬間,電阻R兩端電壓U=0.4(V)         (2分)

⑵金屬棒MN下滑1s的過程中,由動能定理

mgx-W=       (3分)

所以 W=0.158(J)     (1分)

電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q=0.09(J)     (1分)

⑶通過電阻R的電量為

        (2分)

      (2分)

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,豎直放置的光滑圓環(huán)上套有一質(zhì)量為m的小球,小球經(jīng)過最高點時的速度為υ0=
1
2
gR
,其中R為圓環(huán)的半徑,g為重力加速度.求:
(1)小球經(jīng)過圓環(huán)最高點時受到圓環(huán)的彈力的大小和方向;
(2)小球經(jīng)過圓環(huán)最低點時對圓環(huán)的彈力大小和方向.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,豎直放置的半圓形絕緣軌道半徑為R,下端與絕緣水平面平滑連接,整個裝置處于方向豎直向上的勻強電場E中.一質(zhì)量為m、帶電量為+q的物塊(可視為質(zhì)點),從水平面上的A點以初速度v0水平向左運動,沿半圓形軌道恰好通過最高點C,場強大小E<
mgq

(1)試計算物塊在運動過程中克服摩擦力做的功.
(2)求物塊離開軌道落回水平面的位置距C點的水平距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,豎直放置的輕彈簧一端固定在地面上,另一端與斜面體P固定,P與斜放的固定擋板MN接觸且處于靜止狀態(tài),則斜面體P此刻受到外力的個數(shù)可能是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng) 物理選修3-3
(1)關于分子運動和熱現(xiàn)象的說法,正確的是
 
(填入正確選項前的字母)
A.布朗運動是指液體或氣體中懸浮微粒的運動
B.氣體的溫度升高,每個氣體分子運動的速率都增加
C.一定量100℃的水變成100℃的水蒸汽,其分子之間的勢能增加
D.空調(diào)機作為制冷機使用時,將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外,所以制冷機的工作不遵守熱力學第二定律
(2)如圖所示,豎直放置的圓筒形注射器,活塞上端接有氣壓表,能夠方便測出所封閉理想氣體的壓強.開始時,活塞處于靜止狀態(tài),此時氣體體積為30cm3,氣壓表讀數(shù)為1.1×105Pa.若用力向下推動活塞,使活塞緩慢向下移動一段距離,穩(wěn)定后氣壓表讀數(shù)為2.2×105Pa.不計活塞與氣缸內(nèi)壁間的摩擦,環(huán)境溫度保持不變.
①簡要說明活塞移動過程中,被封閉氣體的吸放熱情況;
②求活塞穩(wěn)定后氣體的體積;
③對該過程中的壓強變化做出微觀解釋.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,豎直放置的U形導軌寬為L,上端串有電阻R(其余導體部分的電阻都忽略不計).磁感應強度為B的勻強磁場方向垂直于紙面向外.金屬棒ab的質(zhì)量為m,與導軌接觸良好,不計摩擦.從靜止釋放后ab保持水平而下滑.試求
(1)ab勻速下滑時的速度vm
(2)若ab從釋放至其運動達到最大速度時下落的高度為h,此過程中產(chǎn)生的焦耳熱為多少?

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同步練習冊答案