【題目】如圖，電阻可忽略的足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距l＝1.0m，傾角θ＝30°，導(dǎo)軌上端ab接一阻值R＝1.5Ω的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于軌道平面向上，阻值r＝0.5Ω，質(zhì)量m＝0.2kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好，從軌道上端某處由靜止釋放，下滑距離d＝1.2m時(shí)剛好達(dá)到最大速度，重力加速度g＝10m/s2，求：

（1）金屬棒的最大速度vm的大�。�

（2）從開始運(yùn)動(dòng)到剛好達(dá)到最大速度的過程中，金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱Qr；

（3）金屬棒從開始運(yùn)動(dòng)到剛好達(dá)到最大速度所用的時(shí)間t。

【答案】（1）2m/s（2）0.2J（3）1s

【解析】

（1）金屬棒的速度達(dá)到最大時(shí)，合外力0，設(shè)電流為I，由平衡條件有：mgsinθ＝BIl

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E＝Blvm

由閉合電路歐姆定律有：

代入數(shù)據(jù)得最大速度為：vm＝2m/s

（2）設(shè)從開始運(yùn)動(dòng)到剛好達(dá)到最大速度的過程中，回路中產(chǎn)生的熱量為Q，由能量守恒定律有：

又有

解得：Qr＝0.2J

（3）從開始運(yùn)動(dòng)到剛好達(dá)到最大速度的過程中，由動(dòng)量定理有：mgtsinθ﹣BIlt＝mvm

又有

代入數(shù)據(jù)可得：t＝1s

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】假設(shè)該高速公路上甲、乙兩車在同一車道上行駛，甲車在前，乙車在后。t=0時(shí)刻，發(fā)現(xiàn)前方有事故，兩車同時(shí)開始剎車，行進(jìn)中兩車恰好沒有發(fā)生碰撞。兩車剎車過程的v-t圖像如圖所示，以下判斷正確的是

A. t=0時(shí)刻兩車間距等于50m

B. 兩車都停止運(yùn)動(dòng)時(shí)相距50m

C. t=5s時(shí)兩車間距大于t=15s時(shí)兩車間距

D. 乙車剎車的加速度大小是甲車的1.5倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電壓表滿偏時(shí)通過該表的電流是半偏時(shí)通過該表電流的兩倍。某同學(xué)利用這一事實(shí)測(cè)量電壓表的內(nèi)阻(半偏法)，實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：V待測(cè)電壓表(量程3V，內(nèi)阻約為3000Ω)，電阻箱R0(最大阻值為99999.9Ω)，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值100Ω，額定電流2A)，電源E(電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻不計(jì))，開關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干。

（1）虛線框內(nèi)為該同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分，將電路圖補(bǔ)充完整____________。

（2）根據(jù)設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)步驟是：移動(dòng)滑動(dòng)電阻器的滑片，以保證通電后電壓表所在的支路分壓_____（填寫“最大”或“最小”）；閉合開關(guān)s1s2,調(diào)節(jié)R1,使電壓表的指針_____（填寫“滿偏”或“半偏”）；保持滑動(dòng)電阻器滑片位置不變，斷開s2，調(diào)節(jié)電阻箱R0,使電壓表的指針_____（填寫“滿偏”或“半偏”）；讀取電阻箱所示的電阻值，此即為測(cè)得的電壓表內(nèi)阻。

（3）將這種方法測(cè)出的電壓表內(nèi)阻記為RV′，與電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值RV相比，RV′_____RV(填“＞”“=”或“＜”)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】氣墊導(dǎo)軌工作時(shí)，導(dǎo)軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣層，大大減小了滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力。小明同學(xué)為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，在水平氣墊導(dǎo)軌上放置兩個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2的滑塊，滑塊上固定著寬度為d的遮光片，導(dǎo)軌上A、B兩點(diǎn)各有一個(gè)光電門，可以測(cè)量遮光片經(jīng)過光電門的擋光時(shí)間。氣墊導(dǎo)軌正常工作后，讓兩滑塊以不同的速度從軌道兩端開始相向運(yùn)動(dòng)，兩滑塊碰后粘在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。光電門A記錄了一個(gè)時(shí)間△t1，光電門B依次記錄了三個(gè)時(shí)間△t2、△t、△t．則碰撞前兩滑塊的動(dòng)量大小分別為_____、_____；碰撞后兩滑塊的動(dòng)量大小分別為_____、_____。重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，多做幾次，若碰撞前、后兩滑塊的總動(dòng)量在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動(dòng)量守恒定律得到驗(yàn)證。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)有一電池，電動(dòng)勢(shì)大約為20V，內(nèi)阻約為5Ω，無法從標(biāo)簽上看清其電動(dòng)勢(shì)等數(shù)據(jù)�，F(xiàn)要準(zhǔn)確測(cè)量其電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：

A．電流表(量程0～0.6A，內(nèi)阻=2Ω)；

B．電壓表(量程0～25V，內(nèi)阻約為15kΩ)；

C．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～20Ω)；

D．定值電阻=10Ω；

E．定值電阻=1Ω；

F．開關(guān)及導(dǎo)線若干。

（1）由于實(shí)驗(yàn)室中電表量程不恰當(dāng)，需要先 將電表改裝，電流表應(yīng)_______聯(lián)定值電阻_______(選填R1或R2)。

（2）在虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖__________。

（3）若采用了正確的實(shí)驗(yàn)電路，通過改變滑動(dòng)變阻器的阻值，得到了多組電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I，作出了U-I圖像，若圖像在縱軸的截距為a，圖像的斜率絕對(duì)值為b，則電源電動(dòng)勢(shì)為_____________，內(nèi)阻為________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平直軌道上有三個(gè)質(zhì)量均為m=3kg的物塊A、B、C，物塊B的左側(cè)固定一輕彈簧(彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)量不計(jì))。設(shè)A以v0=4m/s的速度朝B開始運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧；當(dāng)A、B速度相等時(shí)，B與C恰好相碰并粘接在一起，然后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。假設(shè)B和C碰撞過程時(shí)間極短，則以下說法正確的是

A. 從開始到彈簧最短時(shí)物塊C受到的沖量大小為1N·s

B. 從開始到彈簧最短時(shí)物塊C受到的沖量大小為4N·s

C. 從開始到A與彈簧分離的過程中整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能為3J

D. 從開始到A與彈簧分離的過程中整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能為9J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：

A.待測(cè)電阻Rx阻值約為4Ω

B.電壓表V1，量程為0~3V，內(nèi)阻約為2kΩ

C.電壓表ⅴ2，量程為0~15V，內(nèi)阻約為10kΩ

D.電流表A1，量程為0~0.6A，內(nèi)阻約為0.2Ω

E.電流表A2，量程為0~3A，內(nèi)阻約為0.02Ω

F.電源：電動(dòng)勢(shì)E=3V

G.滑動(dòng)變阻器R1，最大阻值為5Ω，最大電流為1A

H.滑動(dòng)變阻器R2，最大阻值為50Ω，最大電流為02A

I.導(dǎo)線若干

(1)為了較精確測(cè)量電阻阻值，要求電壓表與電流表的示數(shù)從零開始連續(xù)變化，且兩表讀數(shù)大于量程一半。除A、F、I以外，還要在上述器材中選出該實(shí)驗(yàn)所用器材___________(填器材前面的字母代號(hào))

(2)在線框內(nèi)畫出該實(shí)驗(yàn)電路的原理圖_________。

(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，兩表的示數(shù)如圖所示，可讀出電流表的示數(shù)是___________A，電壓表的示數(shù)是___________V，測(cè)得待測(cè)電阻Rx的阻值是___________(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。本次測(cè)量存在一定的系統(tǒng)誤差，考慮這個(gè)原因測(cè)量值較真實(shí)值___________(選填偏大或偏小)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B、C是在地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)行的三顆人造地球衛(wèi)星．下列說法中正確的是（　　）

A. B、C的線速度大小相等，且大于A的線速度

B. B、C的周期相等，且大于A的周期

C. B、C的向心加速度大小相等，且大于A的向心加速度

D. C加速（速率增大）可追上同一軌道上的B

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在xOy平面內(nèi)存在磁場(chǎng)和電場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場(chǎng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間周期性變化，B的變化周期為4t0，E的變化周期為2t0，變化規(guī)律分別如圖乙和圖丙所示.在t＝0時(shí)刻從O點(diǎn)發(fā)射一帶負(fù)電的粒子(不計(jì)重力)，初速度大小為v0，方向沿y軸正方向。若規(guī)定垂直紙面向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度的正方向，y軸正方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的正方向，v0、t0、B0為已知量，磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場(chǎng)強(qiáng)度的大小滿足：＝；粒子的比荷滿足：＝。求：

(1)在t＝時(shí)，粒子的位置坐標(biāo)；

(2)粒子偏離x軸的最大距離。

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