【題目】如圖MN、PQ是豎直的光滑平行導(dǎo)軌，相距L=0.5m。上端接有電阻R=0.8Ω，金屬桿ab質(zhì)量m=100g，電阻r=0.2Ω。整個(gè)裝置放在垂直向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T。桿ab從軌道上端由靜止開始下落，下落過程中ab桿始終與軌道保持良好的接觸，當(dāng)桿下落10m時(shí)，達(dá)到最大速度。試討論：

(1)ab桿的最大速度；

(2)從靜止開始達(dá)最大速度電阻R上獲得的焦耳熱；

(3)從靜止開始達(dá)最大速度的過程中，通過金屬桿的電量。

【答案】(1)4m/s；(2)7.36J；(3)5C

【解析】

(1)ab桿勻速下落時(shí)速度達(dá)到最大，安培力與重力二力平衡，則有

F安=mg

又

F安=BIL，E=BLvm，I＝

所以可得：ab桿的最大速度為

vm=m/s=4m/s

(2)由能的轉(zhuǎn)換與守恒定律有

mgh=Q+

所以回路產(chǎn)生的總焦耳熱為

Q=mgh－=(0.1×10×10－×0.1×42)J=9.2J

電阻R上獲得的焦耳熱為

QR=

(3)從靜止開始達(dá)最大速度的過程中，通過金屬桿的電量為

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】2019年底我國(guó)ETC(電子不停車收費(fèi)系統(tǒng))已實(shí)現(xiàn)全國(guó)聯(lián)網(wǎng)，大大縮短了車輛通過收費(fèi)站的時(shí)間。若一輛汽車以30m/s的速度駛向高速收費(fèi)口，到達(dá)自動(dòng)收費(fèi)裝置前做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)4s速度減為6m/s，此時(shí)剛好到達(dá)收費(fèi)裝置且收費(fèi)完成，司機(jī)立即以4m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，直至速度恢復(fù)到30m/s。汽車可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)收費(fèi)時(shí)間。下列說法正確的是

A.汽車開始減速時(shí)距離自動(dòng)收費(fèi)裝置120m

B.汽車加速7. 5s后速度恢復(fù)到30m/s

C.汽車從開始減速到速度恢復(fù)到30m/s通過的總路程為180m

D.汽車由于通過自動(dòng)收費(fèi)裝置耽誤的時(shí)間為3s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，按照玻耳理論，下列說法正確的是（　�。�

A.當(dāng)氫原子處于不同能級(jí)時(shí)，核外電子在各處出現(xiàn)的概率是一樣的

B.一個(gè)氫原子從n=4能級(jí)向基態(tài)躍遷，最多可輻射6種不同頻率的光子

C.處于基態(tài)的氫原子可以吸收14 eV的光子而發(fā)生電離

D.氫原子從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)，核外電子的動(dòng)能減少，電勢(shì)能增加

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一圓心角為120°的扇形OAB,且扇形所在的平面平行于電場(chǎng)線、半徑OA為2m,C點(diǎn)為AB弧的中點(diǎn)。把一個(gè)電荷量為1×10-7C的負(fù)點(diǎn)電荷由電勢(shì)為零的某點(diǎn)移到O點(diǎn)克服電場(chǎng)力做功5×10-7J,將該電荷從O點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)電勢(shì)能增加2×10-7J,將該電荷沿圓弧從A移到C電場(chǎng)力做功4×10-7J,則（）

A.O點(diǎn)的電勢(shì)為5V

B.A點(diǎn)的電勢(shì)高于O點(diǎn)的電勢(shì)

C.該電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能為1×10-7J

D.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2V/m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某同學(xué)打乒乓球時(shí)不小心將球踩癟了，但沒有破裂。他將乒乓球放人熱水中，一段時(shí)間后恢復(fù)為球形，在此過程中，下列說法正確的是________。

A. 乒乓球中氣體溫度升高，氣體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)變得更劇烈

B. 乒乓球中速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例隨溫度的升高而增大

C. 乒乓球中氣體的質(zhì)量不變，溫度升高，密度減少，壓強(qiáng)增大

D. 乒乓球中氣體分子間的引力和斥力都增大

E. 乒乓球受熱膨脹，體積增大，氣體對(duì)外做功，放出熱量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)兩個(gè)四分之一圓弧軌道的最低點(diǎn)相切，圓心分別為O1、O2，半徑分別為R和2R，兩個(gè)小球P、Q先后從A點(diǎn)水平拋出，分別落在軌道的B、C兩點(diǎn)。已知B、C兩點(diǎn)處于同一水平直線，在豎直方向上與A點(diǎn)相距0. 6R，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。下列說法中正確的是（　�。�

A.兩小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相比較，小球P的較短

B.兩小球從拋出到落在軌道上的速度變化量相比較，小球Q的較大

C.小球P與小球Q拋出時(shí)的速度之比為1：11

D.兩小球落在軌道上的瞬間，小球P的速度與水平方向的夾角較小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法中正確的是（　　）

A.布朗微粒越大，受力面積越大，所以布朗運(yùn)動(dòng)越激烈

B.在兩個(gè)分子從無限遠(yuǎn)的地方不斷靠近的過程中，它們的分子力先增大后減小再增大

C.在兩個(gè)分子從無限遠(yuǎn)的地方不斷靠近的過程中，它們的分子勢(shì)能先增大后減小

D.兩個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時(shí)，它們的分子平均動(dòng)能一定相同

E.外界對(duì)封閉的理想氣體做正功，氣體的內(nèi)能可能減少

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面成角放置，導(dǎo)軌間距為L且電阻不計(jì)，其頂端接有一阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下。一質(zhì)量為m的金屬棒以初速度v0由導(dǎo)軌底端M點(diǎn)上滑，經(jīng)一段時(shí)間滑行距離x到達(dá)最高點(diǎn)N后，又返回底端M點(diǎn)。金屬棒與兩導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，其接入電路中的電阻為r，重力加速度為g。下列說法正確的是（　�。�

A.金屬棒上滑過程中通過電阻R的電荷量為

B.整個(gè)過程中電阻R中的電流先從b到a后從a到b

C.金屬棒下滑時(shí)間大于上滑時(shí)間

D.金屬棒上滑時(shí)間為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法中錯(cuò)誤的是（ ）

A.若氫原子從n=6能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則氫原子從n=6能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光也不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

B.盧瑟福通過粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型

C.原子核發(fā)生一次β衰變，該原子核外就一定失去一個(gè)電子

D.質(zhì)子、中子、粒子的質(zhì)量分別是m、m2、m3，質(zhì)子和中子結(jié)合成一個(gè)粒子，釋放的能量是

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