【題目】如圖,兩足夠長(zhǎng)平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L,導(dǎo)軌放在水平面上,導(dǎo)軌電阻不計(jì).磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上,金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌電接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R.燈泡的電阻RL=3R,調(diào)節(jié)電阻箱電阻R1=6R,現(xiàn)給金屬棒施加水平向右的恒力F,使棒由靜止開始運(yùn)動(dòng),試求:

1)金屬棒運(yùn)動(dòng)的最大速度為多大?

2)當(dāng)金屬棒運(yùn)動(dòng)距離為S0時(shí)速度恰達(dá)到最大,求金屬棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)2S0的過(guò)程中,整個(gè)電路上產(chǎn)生的電熱能?

3R1為何值時(shí),R1上消耗的電功率最大?最大電功率為多少?

【答案】1233R;

【解析】

1)當(dāng)金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大,設(shè)最大速度為v,達(dá)到最大時(shí)則有F=F

F=BIL

其中R=3R 所以

解得最大速度

2)由能量守恒知,放出的電熱

代入上面的vm值,可得

3R1上消耗的功率

其中
解以上方程組可得

當(dāng)時(shí),即當(dāng)R1=3R時(shí),R1消耗的功率最大,最大功率

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】物體a、b在同一直線上運(yùn)動(dòng),位移一時(shí)間圖象如圖所示,圖線相交于點(diǎn)P,虛線為曲線上過(guò)P點(diǎn)的切線,該切線交于時(shí)間軸于t=1.5s處,則(  )

A.a物體的速度是0m/s

B.0~4s內(nèi),a物體的速度等于b物體的平均速度

C.0~4s內(nèi),b物體的路程大于40m

D.b物體在4s末的速度為16m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為的圓環(huán),圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連,彈簧的另一端固定在地面上的點(diǎn),彈簧處于原長(zhǎng)。讓圓環(huán)無(wú)初速度沿桿滑下,滑到桿的底端時(shí)速度為零。則在圓環(huán)下滑過(guò)程中( 。

A.圓環(huán)機(jī)械能守恒

B.彈簧的彈性勢(shì)能一定先增大后減小

C.彈簧的彈性勢(shì)能變化了

D.彈簧與光滑桿垂直時(shí)圓環(huán)動(dòng)能最大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),MN是一豎直放置的感光板。從圓形磁場(chǎng)最高點(diǎn)P以速度v垂直磁場(chǎng)射入大量的帶正電的粒子,且粒子所帶電荷量為q、質(zhì)量為m。不考慮粒子間的相互作用力,關(guān)于這些粒子的運(yùn)動(dòng)以下說(shuō)法正確的是 (   )

A. 只要對(duì)著圓心入射,出射后均可垂直打在MN

B. 即使是對(duì)著圓心入射的粒子,其出射方向的反向延長(zhǎng)線也不一定過(guò)圓心

C. 只要速度滿足v,沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN

D. 對(duì)著圓心入射的粒子,速度越大在磁場(chǎng)中通過(guò)的弧長(zhǎng)越長(zhǎng),時(shí)間也越長(zhǎng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在平直公路上有甲、乙兩輛車在同一地點(diǎn)向同一方向運(yùn)動(dòng),甲車以10m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),乙車從靜止開始以1m/s2的加速度作勻加速直線運(yùn)動(dòng),問:

(1)甲、乙兩車出發(fā)后何時(shí)再次相遇?

(2)在再次相遇前兩車何時(shí)相距最遠(yuǎn)?最遠(yuǎn)距離是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】玻璃半圓柱體的半徑為R,橫截面如圖所示,圓心為O,A為圓柱面的頂點(diǎn)。兩條單色紅光分別按如圖方向沿截面入射到圓柱體上,光束1指向圓心,方向與AO夾角為30°,光束2的入射點(diǎn)為B,方向與底面垂直,∠AOB60°,已知玻璃對(duì)該紅光的折射率n.求:

①求兩條光線經(jīng)柱面和底面折射后的交點(diǎn)與O點(diǎn)的距離d;

②入射的是單色藍(lán)光,則距離d將比上面求得的結(jié)果大還是小?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一端封閉、另一端開口、長(zhǎng)為75 cm的粗細(xì)均勻的玻璃管,放置在水平桌面上,內(nèi)有一段25 cm長(zhǎng)的水銀柱封閉了45 cm長(zhǎng)的空氣柱,大氣壓強(qiáng)為P0= 75 cmHg、溫度為T0300 K,不計(jì)玻璃管壁的摩擦。

1)將玻璃管緩慢旋轉(zhuǎn),直至管的開口端豎直向上,穩(wěn)定后,管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)度為多少?

2)第(1)問中,玻璃管開口端豎直放置后,對(duì)管內(nèi)封閉氣體緩慢加熱至480 K,水銀是否溢出管口?穩(wěn)定時(shí)管內(nèi)氣體的長(zhǎng)度是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖電路中,電燈A、B完全相同,帶鐵芯的線圈L的電阻可忽略,下列說(shuō)法中正確的是

A. S閉合瞬間,A、B同時(shí)發(fā)光,接著A熄滅,B更亮

B. S閉合瞬間,A不亮,B立即亮

C. 在電路穩(wěn)定后再斷開S的瞬間,通過(guò)A燈電流方向?yàn)?/span>a→b

D. 在電路穩(wěn)定后再斷開S的瞬間,B閃爍一下然后逐漸熄滅

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)用如圖所示的裝置進(jìn)行如下的實(shí)驗(yàn)操作:

A.先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平,在一塊平木板表面釘上白紙和復(fù)寫紙,并將該木板豎直立于槽口處,使小球a從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球撞到木板并在白紙上留下痕跡O;

B.將木板向遠(yuǎn)離槽口平移一段距離,再使小球a從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球撞到木板上得到痕跡B;

C.然后把半徑相同的小球b靜止放在斜槽水平末端,小球a仍從原來(lái)?yè)醢逄幱伸o止釋放,與小球b相碰后,兩球撞在木板上得到痕跡AC;

D.用天平測(cè)量a、b的質(zhì)量分別為ma、mb,用刻度尺測(cè)量紙上O點(diǎn)到A、B、C三點(diǎn)的豎直距離分別為y1、y2、y3。

1a、b的質(zhì)量需要滿足ma________mb(填大于小于等于)。

2)小球a下滑過(guò)程中與斜槽軌道間存在摩擦力,這對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果________(選填會(huì)不會(huì))產(chǎn)生誤差。

3)用本實(shí)驗(yàn)中所測(cè)量的量來(lái)驗(yàn)證兩球碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒,其表達(dá)式為________(僅用ma、mb、y1、y2、y3表示)。

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