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【題目】如圖所示，間距為L的平行且足夠長的光滑導軌由兩部分組成：傾斜部分傾角為θ，與水平部分平滑相連，在傾斜導軌頂端連接一阻值為r的定值電阻．質量為m、電阻也為r的金屬桿MN垂直導軌跨放在導軌上，在傾斜導軌區(qū)域加一垂直導軌平面向下、磁感應強度大小為B的勻強磁場；在水平導軌區(qū)域加另一垂直導軌平面向下、磁感應強度大小也為B的勻強磁場．閉合開關S，讓金屬桿MN從圖示位置由靜止釋放，已知金屬桿運動到水平導軌前，已達到最大速度，不計導軌電阻且金屬桿始終與導軌接觸良好，重力加速度為g.求：

(1)金屬桿MN在傾斜導軌上滑行的最大速率；

(2)金屬桿MN在傾斜導軌上運動距離x時，速度為v（未達到最大速度粒），求這段時間內在定值電阻上產生的焦耳熱Q；

(3)金屬桿MN在水平導軌上滑行的最大距離．

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1)金屬桿MN在傾斜導軌上滑行的速度最大時，其受到的合力為零，

對其受力分析，可得

根據(jù)歐姆定律可得

解得

(2)設電路產生的總焦耳熱為Q總，由功能關系可得

定值電阻產生的焦耳熱

解得

(3)金屬桿在水平導軌上滑行的最大距離為xm，由牛頓第二定律得

BIL=ma

有法拉第電磁感應定律、歐姆定律可得

可得

即

得

.

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一客運列車勻速行駛，其車輪在軌道間的接縫處會產生周期性的撞擊。坐在該客車中的某旅客測得從第1次到第16次撞擊聲之間的時間間隔為10.0 s。在相鄰的平行車道上有一列貨車，當該旅客經過貨車車尾時，火車恰好從靜止開始以恒定加速度沿客車行進方向運動。該旅客在此后的20.0 s內，看到恰好有30節(jié)貨車車廂被他連續(xù)超過。已知每根軌道的長度為25.0 m，每節(jié)貨車車廂的長度為16.0 m，貨車車廂間距忽略不計。求

（1）客車運行的速度大��；

（2）貨車運行加速度的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，不可伸長的輕繩上端固定，下端與質量為m的物塊P連接；輕彈簧下端固定，上端與質量為2m的物塊Q連接，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。輕繩輕彈簧均與固定光滑斜面平行，已知P、Q間接觸但無彈力，重力加速度大小為g，取sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。下列說法正確的是

A.剪斷輕繩前，斜面對P的支持力大小為mg

B.剪斷輕繩的瞬間，彈簧的彈力大小為mg

C.剪斷輕繩的瞬間，P的加速度大小為mg

D.剪斷輕繩的瞬間，P、Q間的彈力大小為mg

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質點沿軸正方向做直線運動，通過坐標原點時開始計時，其的圖象如圖所示，則（ ）

A. 質點做勻速直線運動，速度為0.5m/s

B. 質點做勻加速直線運動，加速度為0.5m/s2

C. 質點在第1s內的平均速度0.75m/s

D. 質點在1s末速度為1.5m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一個多量程電壓表的電路，其表頭為動圈式直流電流計，量程Ig=10mA、內阻Rg=200，R1、R2為可調電阻。

（1）可調電阻應調為R1= ______、R2=_______；

（2）接著用如圖2的電路對多量程電壓表的3V量程表進行校對，V0為標準電壓表、V1為多量程電壓表。發(fā)現(xiàn)多量程電壓表V1的讀數(shù)始終比標準電壓表V0略大。應用以下哪種方法進行微調______。

A. 只把R1略微調小 B. 只把R1略微調大

C. 只把R2略微調小 D. 只把R2略微調大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，U型玻璃細管豎直放置，水平細管與U型玻璃細管底部相連通，各部分細管內徑相同．U型管左管上端封有長20cm的理想氣體B，右管上端開口并與大氣相通，此時U型玻璃管左、右兩側水銀面恰好相平，水銀面距U型玻璃管底部為25cm．水平細管內用小活塞封有長度10cm的理想氣體A．已知外界大氣壓強為75cmHg，忽略環(huán)境溫度的變化．現(xiàn)將活塞緩慢向左拉，使氣體B的氣柱長度為25cm，求：

①左右管中水銀面的高度差是多大？

②理想氣體A的氣柱長度為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一固定桿與水平方向夾角=30°，將一滑塊套在桿上，通過輕繩懸掛一個小球�；瑝K與小球恰能一起沿桿向下勻速運動，則下列說法中正確的是

A. 滑塊與桿之間動摩擦因數(shù)為0.5

B. 滑塊與桿之間動摩擦因數(shù)為

C. 當二者相對靜止地沿桿上滑時輕繩對小球拉力斜向左上與水平方向成30°角

D. 當二者相對靜止地沿桿上滑時輕繩對小球拉力斜向右上與水平方向成60°角

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行金屬板M、N豎直放置，兩板足夠長且板間有水平向左的勻強電場，P點離N板的距離為d，離M板的距離為d。一個質量為m、帶正電荷量為q的小球從P點以初速度水平向右拋出，結果小球恰好不能打在N板上。已知重力加速度為g，小球的大小不計，求

（1）兩板間的電場強度的大

（2）小球打到M板時動能的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，AB為豎直平面內的光滑圓弧絕緣軌道，其半徑R=0.5m，A點與圓心O等高，最低點B與絕緣水平面平滑連接，個軌道處在水平向右的勻強電場中，場強為E=5×103N/C．將一個質量為m=0.1kg、荷量為q=+8×10-5C的小滑塊（可視為質點）從A處由靜止釋放，已知小滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.05，并且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10m/s2。求:

（1）小滑塊第一次經過B點時對B點的壓力；

（2）小滑塊在水平面向左運動時的加速度；

（3）小滑塊在水平面上通過的總路程。

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