【題目】如圖所示，兩根足夠長、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距L=0.5m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37°角，導(dǎo)軌下端連接阻值R=2Ω的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面．一根質(zhì)量m=0.2kg的導(dǎo)體棒ab放在兩導(dǎo)軌上，在導(dǎo)軌之間的有效電阻r=2Ω，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，求：

（1）導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時(shí)的加速度大��；

（2）導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動時(shí)的速度大��；

（3）從導(dǎo)體棒靜止開始沿導(dǎo)軌下滑到剛好開始做勻速運(yùn)動的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱量Q=1J，則這個(gè)過程中導(dǎo)體棒的位移多大？

【答案】(1) (2) (3) 30m

【解析】試題分析：由牛頓第二定律可以求出加速度；導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可以求出勻速運(yùn)動時(shí)的速度；由動能定理可以求出導(dǎo)體棒的位移。

（1）金屬棒開始下滑的初速為零，受重力、支持力和摩擦力。

根據(jù)牛頓第二定律得：mgsinθ-μmgcosθ=ma

解得：a=2m/s2
（2）設(shè)金屬棒運(yùn)動達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，設(shè)速度為v，受重力、支持力、摩擦力和安培力為F，棒沿導(dǎo)軌方向受力平衡，由物體平衡條件得：mgsinθ-μmgcosθ=F

代入數(shù)據(jù)解得：F=0.4N

安培力表達(dá)式為：

代入數(shù)據(jù)解得：v=10m/s

（3）由動能定理得：

電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱量等于1J，則r上產(chǎn)生的焦耳熱為1J，
則克服安培力做功：W安=2J，

代入數(shù)據(jù)解得：s=30m

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中，首先按圖甲接線，以查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向之間的關(guān)系，然后按圖乙將電流表與線圈B連成一個(gè)閉合電路，將線圈A、電源、滑動變阻器和開關(guān)串聯(lián)成另一個(gè)閉合電路，在圖甲中，當(dāng)閉合S時(shí)，觀察到電流表指針向左偏（不通電時(shí)指針停在正中央）．在圖乙中：（以下均填“向左”或“向右”或“不”）

（1）S閉合后，將螺線管A插入螺線管B的過程中，電流表的指針____________偏轉(zhuǎn)．

（2）線圈A放在B中不動，將滑動變阻器的滑片向右滑動時(shí)，電流表指針____________偏轉(zhuǎn)．

（3）線圈A放在B中不動，突然切斷開關(guān)S時(shí)，電流表指針____________偏轉(zhuǎn)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用如圖甲所示的電路圖測量一電源的電動勢E和內(nèi)阻r以及某未知電阻R的阻值，電路中的電壓表是量程為0～3.0 V的理想電表，電阻箱的阻值為0～99.9 Ω，其中K1為單刀單擲開關(guān)、K2為單刀雙擲開關(guān)。

(1)為了測量未知電阻的阻值，該小組的同學(xué)首先將開關(guān)K1閉合，然后將單刀雙擲開關(guān)K2扳到位置1，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，當(dāng)電阻箱的阻值為R0時(shí)，電壓表的讀數(shù)為U1，此時(shí)保持電阻箱的阻值不變，將單刀雙擲開關(guān)K2扳到位置2，此時(shí)電壓表的示數(shù)為U2，用以上給出的物理量表示未知電阻的阻值R＝________；

(2)通過測量，該小組的同學(xué)得到未知電阻的阻值為R＝8.8 Ω，為了測量電源的電動勢E和內(nèi)阻r，又進(jìn)行了如下的操作：將電鍵K1閉合，然后將單刀雙擲開關(guān)K2扳到位置1，多次調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，讀出電阻箱的讀數(shù)R0以及對應(yīng)的電壓表的讀數(shù)U，根據(jù)多次測量的數(shù)據(jù)，以為縱坐標(biāo)、為橫坐標(biāo)作出的圖線如圖乙所示，則可知該電源的電動勢E＝________V，該電源的內(nèi)阻r＝________Ω.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，ABCD是一直角梯形棱鏡的橫截面，位于截面所在平面內(nèi)的一束光線由O點(diǎn)垂直AD邊射入，已知棱鏡的折射率n= ，AB=BC=8cm，OA=3cm，∠OAB=60°．

（1）求光線第一次射出棱鏡時(shí)，出射光線的方向．

（2）第一次的出射點(diǎn)距C多遠(yuǎn)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為mB=2kg的木板B靜止在光滑的水平面上，其右端上表面緊靠一固定斜面軌道的底端（斜面底端與木板B右端的上表面之間由一段小圓弧平滑連接），軌道與水平面的夾角θ=37°。一質(zhì)量也為mA=2kg的物塊A由斜面軌道上距軌道底端x0=8m處靜止釋放，物塊A剛好沒有從木板B的左端滑出。已知物塊A與斜面軌道間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.25，與木板B上表面間的動摩擦因數(shù)為μ2=0.2，sinθ=0.6，cosθ=0.8，g取10m/s2，物塊A可看作質(zhì)點(diǎn)。請問：

(1)物塊A剛滑上木板B時(shí)的速度為多大?

(2)物塊A從剛滑上木板B到相對木板B靜止共經(jīng)歷了多長時(shí)間?

(3)木板B有多長?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比，電阻，兩只相同小燈泡的規(guī)格均為， 為單刀雙擲開關(guān)。原線圈接正弦交流電源。當(dāng)接1、閉合時(shí)， 正常發(fā)光。設(shè)小燈泡的電阻值恒定。下列說法正確的是（ ）

A. 原線圈所接正弦交流電源的電動勢最大值為30V

B. 只斷開后，變壓器的輸出功率為0.75W

C. 將換接到2后，原線圈的輸入功率為90W

D. 將換接到2后，R的電功率為0.9W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌研究物體的運(yùn)動規(guī)律。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示�；瑝K放置在氣墊導(dǎo)軌0刻度處，在拉力作用下由靜止開始加速運(yùn)動。只移動光電門1，讓s不斷減小，多次測量兩光電門之間的距離s和滑塊從光電門1到光電門2經(jīng)歷的時(shí)間t，記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

1

2

3

4

5

6

s/m

1.400

1.200

1.000

0.800

0.600

0.400

t/s

1.03

0.72

0.54

0.41

0.29

0.18

1.36

1.67

1.85

1.95

2.07

2.22

（1）在時(shí)， 的值為________（選填下列選項(xiàng)前的字母代號）。

A. 0 B.無窮大 C.不確定 D.滑塊通過光電門2時(shí)的速度大小

（2）請根據(jù)表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在答題紙所給的坐標(biāo)圖中作出圖象。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在粗糙的水平面上有一質(zhì)量為M的半圓形絕緣凹槽，槽與水平面接觸部分粗糙，圓弧表面光滑。四分之一圓弧處有一帶正電小球A，底部固定一個(gè)帶正電小球B，兩球質(zhì)量都為m。一開始整個(gè)裝置保持靜止，后因小球A緩慢漏電而使其沿圓弧逐漸靠近小球B。在靠近過程中，忽略小球A質(zhì)量的變化，下列說法正確的是

A. 凹槽受到地面的摩擦力變大

B. 凹槽受到地面的支持力不變

C. A球受到的支持力變大

D. A球受到的支持力大小不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是

A. 光電效應(yīng)既顯示了光的粒子性，又顯示了光的波動性

B. 原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，這種轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的電子發(fā)射到核外，就是β粒子，這就是β衰變

C. 一個(gè)氘核與一個(gè)氚核聚變生成一個(gè)氦核的同時(shí)，放出一個(gè)質(zhì)子

D. 按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，電子的動能增大，電勢能增大，原子的總能量增大

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