【題目】如圖所示，兩根水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，其末端連接等寬的四分之一圓弧導(dǎo)軌，圓弧半徑r＝0.41 m。導(dǎo)軌的間距為L＝0.5 m，導(dǎo)軌的電阻與摩擦均不計(jì)。在導(dǎo)軌的頂端接有阻值為R1＝1.5 Ω的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2.0 T。現(xiàn)有一根長(zhǎng)度稍大于L、電阻R2＝0.5 Ω、質(zhì)量m＝1.0 kg的金屬棒。金屬棒在水平拉力F作用下，從圖中位置ef由靜止開始勻加速運(yùn)動(dòng)，在t＝0 時(shí)刻，F0＝1.5 N，經(jīng)2.0 s運(yùn)動(dòng)到cd時(shí)撤去拉力，棒剛好能沖到最高點(diǎn)ab，重力加速度g＝10 m/s2。求：

(1) 金屬棒運(yùn)動(dòng)到cd時(shí)電壓表的讀數(shù)；

(2) 金屬棒從cd運(yùn)動(dòng)到ab過程中電阻R1上產(chǎn)生的焦耳熱。

【答案】(1) 2.25 V (2)0.3 J

【解析】

（1）根據(jù)牛頓第二定律求棒勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度；根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出金屬棒運(yùn)動(dòng)到cd時(shí)的速度，求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，由歐姆定律求出電阻R1兩端的電壓即電壓表的讀數(shù)；
（2）根據(jù)能量守恒定律求出回路產(chǎn)生的總焦耳熱，再求出R1上產(chǎn)生的焦耳熱；

（1）根據(jù)題意，金屬棒從ef位置開始勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律，有
F0＝ma
解得：
金屬棒運(yùn)動(dòng)到cd時(shí)的速度v=at=1.5×2.0m/s=3m/s
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv=2×0.5×3V=3V
感應(yīng)電流

電壓表的讀數(shù)U＝IR1＝1.5×1.5＝2.25V
（3）根據(jù)能量守恒定律，有：mv2＝mgr+Q
代入數(shù)據(jù)：×1.0×33＝1.0×10×0.41+Q
解得：Q=0.4J
電阻R1上產(chǎn)生的焦耳熱為

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一根底部為半圓的U型圓管平放著并固定在水平桌面上，底部半圓的半徑為R=1m。其一端管口A連接在一根傾角為37°的光滑斜軌道底部，另一端管口B正好位于桌子邊緣處，已知桌面離地的高度H＝1.25m。一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小球(球的直徑略小于U型管的內(nèi)徑)從斜面上某高度處由靜止開始下滑，并從管口A處進(jìn)入管內(nèi)。如果小球經(jīng)過U型管底C時(shí)，U型管對(duì)小球的彈力大小為N。已知g取10m/s2，sin 370=0.6 ，cos37°=0.8，不計(jì)一切摩擦

⑴.球經(jīng)過U型管底C時(shí)的速度大小是多少？

⑵.球離開管口B做平拋運(yùn)動(dòng)的飛行時(shí)間和水平位移分別是多少？

⑶.現(xiàn)在管口B的正前方某處放置一塊豎直擋板，如圖乙所示。改變小球從斜面上下滑的高度，讓小球兩次打到擋板上。已知兩次擊中擋板時(shí)的速度方向和豎直方向間的夾角分別為53°、37°，兩次擊中點(diǎn)的高度差為d。求擋板距離桌子邊緣的水平距離s是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，已知R1＝R4＝0.5 Ω，r＝1Ω，R2＝6 Ω，R3的最大阻值為6 Ω。在滑動(dòng)變阻器R3的滑片K由最下端向最上端滑動(dòng)過程中，下列說法不正確的是( )

A. 定值電阻R4的功率、電源的總功率均減小

B. 電源的輸出功率變小

C. 電源的效率先增大后減小

D. MN并聯(lián)部分的功率先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2017年9月25日是我國新一代同步衛(wèi)星“風(fēng)云四號(hào)”在軌交付的日子，與上一代相比，“風(fēng)云四號(hào)”的整星觀察數(shù)據(jù)量提高了160倍，當(dāng)日，騰訊公司把微信的啟動(dòng)頁面從阿波羅17號(hào)宇航員所拍攝的非洲大陸上空視角照片更換為“風(fēng)云四號(hào)”拍攝的中國所在的東半球上空視角照片，下列關(guān)于“風(fēng)云四號(hào)”同步衛(wèi)星的說法正確的是( )

A. 一定位于赤道正上空

B. 為了避免相撞，應(yīng)該與其他國家的同步衛(wèi)星在不同的軌道上運(yùn)行

C. 發(fā)射速度小于

D. 運(yùn)行速度小于

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及開關(guān)如圖所示連接，下列說法中正確的是

A. 開關(guān)閉合后，線圈A插入線圈B或從線圈B中拔出線圈A時(shí)都會(huì)引起電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)

B. 線圈A插入線圈B中穩(wěn)定后，開關(guān)閉合和斷開的瞬間電流計(jì)指針均不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)

C. 開關(guān)閉合后，勻速滑動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，電流計(jì)指針將會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)

D. 開關(guān)閉合后，只有將滑動(dòng)變阻器的滑片P加速滑動(dòng)，電流計(jì)指針才能發(fā)生偏轉(zhuǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某校興趣小組制作了一個(gè)游戲裝置，其簡(jiǎn)化模型如圖所示，在 A 點(diǎn)用一彈射裝置可 將靜止的小滑塊以 v0水平速度彈射出去，沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng)到 B 點(diǎn)后，進(jìn)入半徑 R=0.3m的光滑豎直圓形軌道，運(yùn)行一周后自 B 點(diǎn)向 C 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，C 點(diǎn)右側(cè)有一陷阱，C、D 兩點(diǎn)的豎 直高度差 h=0.2m，水平距離 s=0.6m，水平軌道 AB 長(zhǎng)為 L1=1m，BC 長(zhǎng)為 L2 =2.6m，小滑塊與 水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ=0.5，重力加速度 g=10m/s2.

(1)若小滑塊恰能通過圓形軌道的最高點(diǎn)，求小滑塊在 A 點(diǎn)彈射出的速度大小；

(2)若游戲規(guī)則為小滑塊沿著圓形軌道運(yùn)行一周離開圓形軌道后只要不掉進(jìn)陷阱即為勝出，求小滑塊在 A 點(diǎn)彈射出的速度大小的范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，擋板A與B中間有一個(gè)重為G的光滑球，開始時(shí)A豎直，A、B間成α角，則在α角緩慢增大至90°的過程中

A. 若A板固定，則小球?qū)?/span>A板的壓力不斷增大

B. 若A板固定，則小球?qū)?/span>A板的壓力先減小后增大

C. 若B板固定，則小球?qū)?/span>A板的壓力先減小后增大

D. 若B板固定，則小球?qū)?/span>A板的壓力不斷減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一電子束垂直于電場(chǎng)線與磁感線方向入射后偏向A極板，為了使電子束沿射入方向做直線運(yùn)動(dòng)，可采用的方法是（　�。�

A. 將變阻器滑動(dòng)頭P向右滑動(dòng) B. 將變阻器滑動(dòng)頭P向左滑動(dòng)

C. 將極板間距離適當(dāng)減小 D. 將極板間距離適當(dāng)增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為電流天平，可以用來測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。它的右臂掛著矩形線圈，匝數(shù)為n=10，線圈的水平bc邊長(zhǎng)為L=10.0cm，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向與線圈平面垂直。當(dāng)線圈中通過電流I=0.10A時(shí)，調(diào)節(jié)砝碼使兩臂達(dá)到平衡，然后使電流反向，大小不變，這時(shí)需要在左盤中增加質(zhì)量為m=7.80g的砝碼，才能使兩臂再達(dá)到新的平衡。重力加速度g取10m/s2。

（1）若線圈串聯(lián)一個(gè)電阻連接到電壓為U的穩(wěn)壓電源上，已知線圈電阻為r，當(dāng)線圈中通過電流I時(shí)，請(qǐng)用相關(guān)物理量的符號(hào)表示串聯(lián)電阻的大�。�

（2）求磁場(chǎng)對(duì)bc邊作用力的大��；

（3）求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。

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