【題目】如圖所示，間距為L的水平平行金屬導(dǎo)軌上連有一定值電阻，阻值為R，兩質(zhì)量均為m的導(dǎo)體棒ab和cd垂直放置在導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)體棒電阻均為R，棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)均為μ，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，整個導(dǎo)軌處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。現(xiàn)用某一水平恒力向右拉導(dǎo)體棒ab使其從靜止開始運(yùn)動，當(dāng)棒ab勻速運(yùn)動時，棒cd恰要開始滑動，從開始運(yùn)動到勻速的過程中流過棒ab的電荷量為q，(重力加速度為g)求：

(1)棒ab勻速運(yùn)動的速度大小；

(2)棒ab從開始運(yùn)動到勻速運(yùn)動所經(jīng)歷的時間是多少？

(3)棒ab從開始運(yùn)動到勻速的過程中棒ab產(chǎn)生的焦耳熱是多少？

【答案】（1）（2） （3）

【解析】

（1）設(shè)棒ab速度為v，則棒ab中的感應(yīng)電流�、�

棒cd中的感應(yīng)電流為： ②

cd受安培力 ③

當(dāng)棒cd恰要滑動時，，即�、�

得棒ab的勻速速度為： 　⑤

（2）設(shè)棒ab受恒定外力為F，勻速運(yùn)動時棒ab中的電流為I，

棒ab所受安培力為　⑥

對棒cd：�、�

棒ab：�、�

由⑥⑦⑧⑨式得�、�

對棒ab從開始運(yùn)動到勻速過程，設(shè)運(yùn)動時間為t；

由動量定理：　⑩

而

故　

由⑤式解得　

（3）棒ab所受安培力為，設(shè)棒ab從開始運(yùn)動到勻速的過程中位移為x，

由動量定理：

而

由⑤⑨得：

設(shè)棒ab此過程克服安培力做功W

由動能定理：　

由⑤⑨得　

由功能關(guān)系知，此過程產(chǎn)生的總焦耳熱等于W，根據(jù)電路關(guān)系有棒ab此過程產(chǎn)生的焦耳熱等于

由得棒ab產(chǎn)生的焦耳熱為。

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】有一勻強(qiáng)電場的方向平行于xoy平面，平面內(nèi)a、b、c、d四點(diǎn)的位置如圖所示，cd、cb 分別垂直于x軸、y軸，其中a、b、c三點(diǎn)電勢分別為：4V、8V、10V,將一電荷量為q = -2×l0-5C的負(fù)點(diǎn)電荷由a點(diǎn)開始沿abed路線運(yùn)動，則下列判斷正確的是

A. 坐標(biāo)原點(diǎn)0的電勢為6V

B. 電場強(qiáng)度的大小為

C. 該點(diǎn)電荷在c點(diǎn)的電勢能為2×l0-5J

D. 該點(diǎn)電荷從a點(diǎn)移到d點(diǎn)過程中，電場力做功為 8×l0-5J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖電路中，電源電動勢12V，內(nèi)電阻不能忽略。閉合S后，調(diào)整R的阻值。使電壓表的示數(shù)增大△U=2V，在這一過程可

A. 通過R1的電流增大，增大量為△U / R1

B. R2兩端的電壓減小，減小量為△U

C. 通過R2的電流減小，減小量小于△U / R2

D. 路端電壓增大，增大量為△U

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】題圖是用來測量某電阻絲材料的電阻率的電路圖．實(shí)驗(yàn)中把電阻絲拉直后固定在接線柱a和b上，移動滑片改變接觸點(diǎn)P的位置，可改變接入電路中電阻絲的長度．實(shí)驗(yàn)可供選擇的器材還有：

器材編號

器材名稱

規(guī)格與參數(shù)

A

電池E

電動勢3.0V，內(nèi)阻未知

B

電流表A1

量程0~100mA，內(nèi)阻約為5Ω

C

電流表A2

量程0~0.6A，內(nèi)阻約為0.2Ω

D

電阻箱R

0~999.9Ω

E

開關(guān)、導(dǎo)線

若干

實(shí)驗(yàn)操作如下：

a．用螺旋測微器在電阻絲上三個不同的位置分別測量電阻絲的直徑d；

b．將選用的實(shí)驗(yàn)器材，按照題圖連接實(shí)驗(yàn)電路；

c．調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值較大；

d．接觸點(diǎn)P在電阻絲上某位置時，閉合開關(guān)，調(diào)整電阻箱的阻值。使電流表滿偏，然后斷開開關(guān)．記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L．

e．改變接觸點(diǎn)P的位置，閉合開關(guān)，調(diào)整電阻箱的阻值,使電流表再次滿偏；重復(fù)多次，記錄每一次電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L．

f．?dāng)嚅_開關(guān)，整理好器材，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析．

（1）某次測量電阻絲直徑d時，螺旋測微器示數(shù)如題圖示，d=______mm；

（2）實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選擇______（選填供選器材前的編號）；

（3）用記錄的多組電阻箱的阻值R和對應(yīng)的接入電路中電阻絲長度L的數(shù)據(jù)，繪出了如題圖示的R-L關(guān)系圖線，圖線在R軸的截距為R0，在L軸的截距為L0，那么電阻絲的電阻率表達(dá)式ρ=________（用R0、Lo、d表示）；

（4）本實(shí)驗(yàn)中，電流表的內(nèi)阻對電阻率的測量結(jié)果_______（選填“有”或“無）影響，這是因?yàn)?/span>________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，地面上某區(qū)域存在著水平向右的勻強(qiáng)電場，一個質(zhì)量為m的帶負(fù)電的小球以水平方向的初速度v0由O點(diǎn)射入該區(qū)域，剛好豎直向下通過豎直平面中的P點(diǎn)，已知連線OP與初速度方向的夾角為600，則以下說法正確的是(　　)

A. 電場力大小為

B. 小球所受的合外力大小

C. 小球由O到P點(diǎn)用時

D. 小球通過P點(diǎn)時的動能為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．

（1）在平衡摩擦力這一步驟中，操作時______（選填“需要”或“不需要”）懸掛沙桶．

（2）根據(jù)一條實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶，通過測量、計(jì)算，作出小車的圖象見圖，可知小車的加速度為____m/s2．

（3）在研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，保持拉力F不變，測出小車質(zhì)量m和加速度a，改變小車質(zhì)量m，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到多組不同的m及相應(yīng)a的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．為了直觀反應(yīng)a與m的關(guān)系，應(yīng)作出_____（選填“”或“”）圖像．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為2kg的物體在粗糙的水平地面上運(yùn)動，當(dāng)運(yùn)動的速度為l0m/s時，給物體施加一個水平恒力，在此恒力的作用下物體做直線運(yùn)動，其速度隨時間的變化如圖所示，則下列說法中錯誤的是（g取l0m/s2）

A. 恒力的大小為6N

B. 前4s內(nèi)摩擦產(chǎn)生的熱量為48J

C. 前6s內(nèi)合外力的沖量大小為24NS

D. 物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】觀賞“煙火”表演是每年“春節(jié)”慶�；顒拥膲狠S大餐。某型“禮花”底座僅0.2s的發(fā)射時間，就能將5kg的禮花彈豎直拋上180m的高空。(忽略發(fā)射底座高度，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2)。

（1）“禮花”發(fā)射時燃燒的火藥對禮花彈的作用力約是多少？

（2）某次試射，當(dāng)禮花彈到達(dá)最高點(diǎn)時爆炸為沿水平方向運(yùn)動的兩塊（爆炸時炸藥質(zhì)量忽略不計(jì)），測得兩塊落地點(diǎn)間的距離,落地時兩者的速度相互垂直，兩塊的質(zhì)量各為多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某物體自空間O點(diǎn)以水平初速度v0拋出，落在地面上的A點(diǎn)，其軌跡為一拋物線．現(xiàn)仿此拋物線制作一個光滑滑道并固定在與OA完全重合的位置上，然后將此物體從O點(diǎn)由靜止釋放，受微小擾動而沿此滑道滑下，在下滑過程中物體未脫離滑道．P為滑道上一點(diǎn)，OP連線與豎直成45°角，則此物體（　�。�

A. 由O運(yùn)動到P點(diǎn)的時間為

B. 物體經(jīng)過P點(diǎn)時，速度的水平分量為

C. 物體經(jīng)過P點(diǎn)時，速度的豎直分量為v0

D. 物體經(jīng)過P點(diǎn)時的速度大小為

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