【題目】兩根固定在水平面上的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，一端接有阻值為R=4Ω的電阻，處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在導(dǎo)軌上垂直導(dǎo)軌跨放質(zhì)量m=0.5kg的金屬桿ab，其電阻為r=1Ω，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，跨過滑輪的輕繩一端與金屬桿中點(diǎn)相連，另一端懸掛M=1.5kg的重物，重物與地面的距離h=1m，現(xiàn)從靜止釋放重物，運(yùn)動(dòng)過程中與導(dǎo)軌接觸良好并保持垂直，重物落地時(shí)速度達(dá)到v=3m/s，求：

（1）通過電阻R的電流方向（“M到P”或“P到M”）；

（2）重物從開始釋放到落地的過程中，R上產(chǎn)生的熱量；

（3）重物落地后，R上還能產(chǎn)生多少熱量？

【答案】（1）M到P（2）4.8J（3）1.8J

【解析】

（1）根據(jù)右手定則可知，產(chǎn)生的電流俯視為逆時(shí)針方向，即從M到P方向；

（2）根據(jù)能量守恒定律，Mgh-，

根據(jù)焦耳定律可得：QR=I2Rt，Qr=I2rt，

而QR+Qr=Q，所以QR=；

代入題中數(shù)據(jù)可得：QR=4.8J；

（3）重物落地后，金屬棒的速度為3m/s，在光滑水平軌道上做減速運(yùn)動(dòng)到停止，

所以動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱量：Q′=，

根據(jù)焦耳定律可得：Q′R=I′2Rt，Qr′=I′2rt，

而QR′+Qr′=Q，Q′R=

代入數(shù)據(jù)可得：Q′R=1.8J．

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】如圖所示，絕緣水平面內(nèi)固定有一間距d=1 m、電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)光滑矩形導(dǎo)軌AKDC，導(dǎo)軌兩端接有阻值分別為R1=3 Ω和R2=6Ω的定值電阻。矩形區(qū)域AKFE、NMCD范圍內(nèi)均有方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=lT的勻強(qiáng)磁場(chǎng)I和Ⅱ。一質(zhì)量m=0．2 kg.電阻r=l Ω的導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上AK與EF之間某處，在方向水平向右、大小F0 =2 N的恒力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，剛要到達(dá)EF時(shí)導(dǎo)體棒ab的速度大小v1=3 m／s，導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ后，導(dǎo)體棒ab中通過的電流始終保持不變。導(dǎo)體棒ab在運(yùn)動(dòng)過程中始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，空氣阻力不計(jì)。

(1)求導(dǎo)體棒ab剛要到達(dá)EF時(shí)的加速度大小a，；

(2)求兩磁場(chǎng)邊界EF和MN之間的距離L；

(3)若在導(dǎo)體棒ab剛要到達(dá)MN時(shí)將恒力F0撤去，求導(dǎo)體棒ab能繼續(xù)滑行的距離s以及滑行該距離s

的過程中整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為1.0×10-4kg的帶電小球，穿過一根光滑的絕緣桿，置于場(chǎng)強(qiáng)為2.0×102N/C的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，桿與水平面夾角為37°.小球剛好勻速下滑，問：

(1)小球帶的電量為多少?

(2)桿上A、B兩點(diǎn)相距10cm，小球由A運(yùn)動(dòng)至B電場(chǎng)力所做的功多大?A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB為多大?(sin37°=0.6，cos37°=0.8)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，電阻R和自感線圈L的電阻均比電燈D的小。接通S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，電燈D發(fā)光，則：

A. 在電路甲中，斷開S，電燈D將馬上變暗

B. 在電路甲中，斷開S，電燈D將先變得更亮，然后漸漸變暗

C. 在電路乙中，斷開S，電燈D將漸漸變暗

D. 在電路乙中，斷開S，電燈D將先變得更亮，然后漸漸變暗

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，當(dāng)條形磁鐵N極插入線圈時(shí)，靈敏電流計(jì)指針向左偏。

（1）仍使靈敏電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)的操作有______

A．N極插入線圈后拔出時(shí) B．S極插入線圈C．S極插入線圈后拔出時(shí)

（2）探究過程中，要使指針偏轉(zhuǎn)角度變大，下列方案可行的有______

A．增加線圈匝數(shù)B．減少線圈匝數(shù) C．增大插入速度D．減小插入速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖中的實(shí)線表示電場(chǎng)線，虛線表示只受電場(chǎng)力作用的帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，粒子先經(jīng)過M點(diǎn)，再經(jīng)過N點(diǎn)�？梢耘卸ǎā　。�

A. M點(diǎn)的電勢(shì)小于N點(diǎn)的電勢(shì)

B. 粒子帶正電，M點(diǎn)的電勢(shì)大于N點(diǎn)的電勢(shì)

C. 粒子在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力

D. 粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能小于在N點(diǎn)的電勢(shì)能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，空間中存在一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和一水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，且電場(chǎng)方向和磁場(chǎng)方向相互垂直，在正交的電磁場(chǎng)空間中有一足夠長(zhǎng)的固定粗糙絕緣桿，與電場(chǎng)正方向成60°夾角且處于豎直平面內(nèi)，一質(zhì)量為m，帶電量為q（q>0）的小球套在絕緣桿上，若小球沿桿向下的初速度為時(shí)，小球恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度大小為g，小球電荷量保持不變，則以下說法正確的是

A. 小球的初速度

B. 若小球沿桿向下的初速度，小球?qū)⒀貤U做加速度不斷增大的減速運(yùn)動(dòng)，最后停止

C. 若小球沿桿向下的初速度，小球?qū)⒀貤U做加速度不斷減小的減速運(yùn)動(dòng)，最后停止

D. 若小球沿桿向下的初速度，則從開始運(yùn)動(dòng)到穩(wěn)定過程中，小球克服摩擦力做功為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為某汽車在平直公路上啟動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)功率P隨時(shí)間t變化的圖象，圖中Pe為發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率，若已知汽車的最大速度為vm，據(jù)此可知

A. t1﹣t2時(shí)間內(nèi)汽車一定做勻速運(yùn)動(dòng)

B. 0﹣t1時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)做的功為Pet1

C. 汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受的阻力為

D. t1時(shí)刻汽車恰好達(dá)到最大速度vm

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用圖甲所示的裝置完成了“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)

（1）首先利用螺旋測(cè)微器測(cè)出了小球的直徑，其示數(shù)如圖乙所示，該示數(shù)為d=________mm；

（2）將該小球由光電門1的正上方無初速度釋放，先后通過光電門1、2，通過電腦顯示的時(shí)間分別為s、s，由以上數(shù)據(jù)可知小球通過光電門2的速度為____m/s（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字），如果換成直徑較小的球，則實(shí)驗(yàn)誤差將______（選填“增大”、“不變”或“減小”）。

（3）該小組的同學(xué)測(cè)出兩光電門之間的距離為h，重力加速度大小用g表示，若小球的機(jī)械能守恒，則需要驗(yàn)證的關(guān)系式為__________（用題中所給字母表示）。

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