【題目】如圖所示,矩形線框abcd固定在一傾角為θ的絕緣斜面上,ab長為L,ad長為4L,其中長邊是用單位長度電阻為今的均勻金屬條制成,短邊的電阻很小,可以忽略不計,兩個短邊上分別連接理想的電壓表和電流表。有一磁感應強度為B的勻強磁場斜向上垂直穿過斜面。一與長邊材料完全相同的金屬桿在外力作用下,以速度v從底端勻速滑到最上端,求∶

1)當金屬桿滑到長邊正中間時電壓表示數(shù);

2)金屬桿滑到什么位置時,金屬桿上兩側長邊電阻消耗的電功率最大。

【答案】1;(23.5L

【解析】

1)由電磁感應定律,金屬桿運動時產(chǎn)生的感應電動勢為

金屬桿到達軌道正中間時,所組成回路的總電阻為

由閉合電路歐姆定律,回路電流為

電壓表測的是路端電壓,所以電壓表示數(shù)為

即當金屬桿滑到長邊正中間時電壓表示數(shù)

2)設金屬桿向上運動x距離時,金屬桿上側長邊電阻消耗的電功率最大,此時回路中有電流流過部分的電阻為,電阻消耗的電功率

電源電動勢一定,內外電阻相等電源輸出功率最大,由此式可知,當Rx=R時,金屬桿上兩側長邊的電阻消耗的電功率最大,所以

解得

即金屬桿向上運動3.5L距離時,金屬桿上兩側長邊的電阻消耗的電功率最大

練習冊系列答案
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【題目】某實驗小組利用圖示裝置探究小車的加速度與力、質量的關系。

(1)關于本實驗,平衡摩擦力時,下列說法正確的是___________;

A平衡摩擦力時,應取下系在小車上的細繩和小車后面的紙帶

B.平衡摩擦力時,應取下系在小車上的細繩,但小車后面的紙帶必須連接

C.每次改變小車的質量時,需要重新平衡摩擦力

(2)某次實驗中,小組同學采用正確的實驗步驟后,根據(jù)得到的一條紙帶算出小車的加速度大小為a,若鉤碼的質量為m,重力加速度大小為g,認為鉤碼受到的重力即為小車受到的合力,則小車的質量M=____________;該結果____________(選填“大于”“小于”或“等于”)小車的實際質量。

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25s,x2m處的質點A恰第1次到達波峰,則該兩列波波速v______ms,令它們相遇時t0,則x6 m處質點的振動方程為y_____________。

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【題目】如圖甲所示是研究光電效應的實驗裝置。某同學選用甲、乙兩種單色光做光電效應實驗,發(fā)現(xiàn)光電流與電壓的關系如圖乙所示。已知普朗克常量為h,電子的電荷量為e,下列說法正確的是(

A.由圖乙可知,甲光光子動量大于乙光光子動量

B.由圖乙可知,甲光的強度大于乙光的強度

C.甲、乙光分別照射陰極K時,光電子逸出時最大初動能不同

D.由圖乙可計算出陰極K在單位時間內放出的光電子數(shù)

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【題目】在空間O點以初速度v0水平拋出-一個小球,小球運動到空中A點(圖中未畫出)時,速度與水平方向的夾角為60° ,若在O點拋出小球時的初速度方向不變,大小變?yōu)?/span>2v0 ,結果小球運動到空中B點(圖中未畫出)時速度與水平方向的夾角也為60° ,不計空氣阻力,則下列說法正確的是( 。

A.OB長是OA長的2

B.OB長是OA長的4

C.OA與水平方向的夾角小于OB與水平方向的夾角

D.OA與水平方向的夾角等于OB與水平方向的夾角

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【題目】如圖甲所示的電路中,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5:1,原線圈接入圖乙所示的電壓,副線圈接火災報警系統(tǒng) (報警器未畫出),電壓表和電流表均為理想電表,R0為定值電阻,R為半導體熱敏電阻,其阻值隨溫度的升高而減。铝姓f法中正確的是( 。

A. 圖乙中電壓的有效值為110V

B. 電壓表的示數(shù)為44V

C. R處出現(xiàn)火警時電流表示數(shù)增大

D. R處出現(xiàn)火警時電阻R0消耗的電功率增大

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【題目】“太空粒子探測器”是由加速裝置、偏轉裝置和收集裝置三部分組成的,其原理可簡化如下:如圖所示,輻射狀的加速電場區(qū)域邊界為兩個同心圓,圓心為O,外圓的半徑,電勢,內圓的半徑,電勢,內圓內有磁感應強度大小、方向垂直紙面向里的勻強磁場,收集薄板MN與內圓的一條直徑重合,收集薄板兩端M、N與內圓間各存在狹縫.假設太空中漂浮著質量、電荷量的帶正電粒子,它們能均勻地吸附到外圓面上,并被加速電場從靜止開始加速,進入磁場后,發(fā)生偏轉,最后打在收集薄板MN上并被吸收(收集薄板兩側均能吸收粒子),不考慮粒子相互間的碰撞和作用.

(1)求粒子剛到達內圓時速度的大;

(2)以收集薄板MN所在的直線為軸建立如圖的平面直角坐標系.分析外圓哪些位置 的粒子將在電場和磁場中做周期性運動.指出該位置并求出這些粒子運動一個周期內在磁場中所用時間.

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A.A瓶與B瓶中的藥液一起用完

B.B瓶中的藥液先用完

C.隨著液面下降,A瓶內C處氣體壓強逐漸增大

D.隨著液面下降,A瓶內C處氣體壓強保持不變

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(1)在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度_____。

(2)在打0~5點過程中系統(tǒng)動能的增加量______,系統(tǒng)勢能的減少量_____,由此得出的結論是________________。

(3)依據(jù)本實驗原理作出的圖像如圖丙所示,則當?shù)氐闹亓铀俣?/span>______。

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