【題目】如圖所示，兩條水平放置的間距為L，阻值可忽略的平行金屬導(dǎo)軌CD、EF，在水平導(dǎo)軌的右端接有一電阻R，導(dǎo)軌的左側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，磁場區(qū)域的長度為d 。左端與一彎曲的光滑軌道平滑連接。將一阻值也為R的導(dǎo)體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放，導(dǎo)體棒最終恰好停在磁場的右邊界處。已知導(dǎo)體棒與水平導(dǎo)軌接觸良好，且動摩擦因數(shù)為μ，則下列說法中正確的是（ ）

A. 電阻R的最大電流為

B. 整個(gè)電路中產(chǎn)生的焦耳熱為mgh

C. 流過電阻R的電荷量為

D. 電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱為mgh

【答案】C

【解析】

金屬棒在彎曲軌道下滑時(shí)，只有重力做功，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律或動能定理可以求出金屬棒到達(dá)水平面時(shí)的速度，由E=BLv求出感應(yīng)電動勢，然后求出感應(yīng)電流；由可以求出流過電阻R的電荷量；克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱，由動能定理（或能量守恒定律）可以求出克服安培力做功，得到電路中產(chǎn)生的焦耳熱．

金屬棒下滑過程中，由機(jī)械能守恒定律得：mgh=mv2，金屬棒到達(dá)水平面時(shí)的速度 v=，金屬棒到達(dá)水平面后進(jìn)入磁場受到向左的安培力做減速運(yùn)動，則導(dǎo)體棒剛到達(dá)水平面時(shí)的速度最大，所以最大感應(yīng)電動勢為 E=BLv，最大的感應(yīng)電流為，故A錯(cuò)誤；金屬棒在整個(gè)運(yùn)動過程中，由動能定理得：mgh-WB-μmgd=0-0，則克服安培力做功：WB=mgh-μmgd，所以整個(gè)電路中產(chǎn)生的焦耳熱為 Q=WB=mgh-μmgd，故B錯(cuò)誤；克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱，電阻與導(dǎo)體棒電阻相等，通過它們的電流相等，則金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱：QR=Q=（mgh-μmgd），故D錯(cuò)誤。流過電阻R的電荷量，故C正確；故選C。

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】如圖為某種質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)的截面示意圖，該種質(zhì)譜儀由加速電場、靜電分析器、磁分析器及收集器組成。其中靜電分析器由兩個(gè)相互絕緣且同心的四分之一圓柱面的金屬電極K1和K2構(gòu)成，兩柱面電極的半徑分別為R1和R2，O1點(diǎn)是圓柱面電極的圓心。S1和S2分別為靜電分析器兩端為帶電粒子進(jìn)出所留的狹縫。靜電分析器中的電場的等勢面在該截面圖中是一系列以O1為圓心的同心圓弧，圖中虛線A是到K1、K2距離相等的等勢線。磁分析器中有以O2為圓心的四分之一圓弧的區(qū)域，該區(qū)域有垂直于截面的勻強(qiáng)磁場，磁場左邊界與靜電分析器的右邊界平行。P1為磁分析器上為帶電粒子進(jìn)入所留的狹縫，O2P1的連線與O1S1的連線垂直。

離子源不斷地發(fā)出正離子束，正離子束包含電荷量均為q的兩種質(zhì)量分別為m、m′(m<m′<2m)的同位素離子，其中質(zhì)量為m的同位素離子個(gè)數(shù)所占的百分比為α。離子束從離子源發(fā)出的初速度可忽略不計(jì)，經(jīng)電壓為U的加速電場加速后，全部從狹縫S1沿垂直于O1S1的方向進(jìn)入靜電分析器。穩(wěn)定情況下，離子束進(jìn)入靜電分析器時(shí)的等效電流為I。進(jìn)入靜電分析器后，質(zhì)量為m的同位素離子沿等勢線A運(yùn)動并從狹縫S2射出靜電分析器，而后由狹縫P1沿垂直于O2P1的方向進(jìn)入磁場中，偏轉(zhuǎn)后從磁場下邊界中點(diǎn)P2沿垂直于O2P2的方向射出，最后進(jìn)入收集器。忽略離子的重力、離子之間的相互作用、離子對場的影響和場的邊緣效應(yīng)。

(1)求靜電分析器中等勢線A上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度E的大�。�

(2)通過計(jì)算說明質(zhì)量為m′的同位素離子能否從狹縫S2射出電場并最終從磁場下邊界射出；

(3)求收集器單位時(shí)間內(nèi)收集的離子的質(zhì)量M0

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“勇氣號”火星探測器著陸的最后階段,著陸器降落到火星表面上,在經(jīng)過多次彈跳才停下來,假設(shè)著陸器第一次落到火星表面彈起后,到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)高度為h,速度方向是水平的,速度大小為vo,已知火星的一個(gè)衛(wèi)星的圓軌道的半徑為r,周期T,火星可視為半徑為R的均勻球體。求：

(1)火星表面的重力加速度；

(2)它第二次落到火星表面時(shí)速度大小，不計(jì)火星大氣阻力。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，物塊A疊放在木板B上，且均處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知水平地面光滑，A、B間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，現(xiàn)對A施加一水平向右的拉力F，測得B的加速度a與拉力F的關(guān)系如圖乙所示，下列說法正確的是（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10m/s2）

A. 當(dāng)F＜24N時(shí)，A、B都相對地面靜止

B. 當(dāng)F＞24N時(shí)，A相對B發(fā)生滑動

C. A的質(zhì)量為4kg

D. B的質(zhì)量為24kg

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動．以下說法不正確的是( )

A. 小球通過最高點(diǎn)時(shí)，桿所受的彈力可以等于零

B. 小球能到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為零

C. 小球通過最高點(diǎn)，桿對球的作用力可以與球所受重力方向相反，此時(shí)重力一定大于桿對球的作用力

D. 小球通過最高點(diǎn)，桿對球的作用力可以與球所受重力方向相反， 此時(shí)重力一定小于桿對球的作用力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，坐標(biāo)平面第Ⅰ象限內(nèi)存在水平向左的勻強(qiáng)電場，在y軸左側(cè)區(qū)域存在寬度為的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為大小可調(diào)節(jié)。現(xiàn)有質(zhì)荷比為的帶正電粒子從x軸上的A點(diǎn)以一定初速度垂直x軸射入電場，且以，方向與y軸正向成的速度經(jīng)過P點(diǎn)進(jìn)入磁場，、，不計(jì)重力。求：

粒子在A點(diǎn)進(jìn)入電場的初速度為多少；

要使粒子不從CD邊界射出，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍；

粒子經(jīng)過磁場后，剛好可以回到A點(diǎn)，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多少。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)固定在豎直平面上的光滑半圓形管道，管道里有一個(gè)直徑略小于管道內(nèi)徑的小球，小球在管道內(nèi)做圓周運(yùn)動，從B點(diǎn)脫離后做平拋運(yùn)動，經(jīng)過時(shí)間1s后又恰好垂直與傾角為45°的斜面相碰．已知半圓形管道的半徑為R＝5m，小球可看作質(zhì)點(diǎn)且其質(zhì)量為m＝5kg，重力加速度為g(g＝10m/s2)。求：

(1)小球在斜面上的相碰點(diǎn)C與B點(diǎn)的水平距離；

(2)小球經(jīng)過管道的B點(diǎn)時(shí)，小球?qū)艿赖淖饔昧?/span>.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，賽龍舟是中國最重要的節(jié)日民俗活動之一，在中國南方地區(qū)普遍存在，賽龍舟已列入國家級非物質(zhì)文化遺產(chǎn)名錄。若某龍舟和舵手們的總質(zhì)量M=8×103kg，要求從河岸A劃到河岸B，龍舟到達(dá)河岸B時(shí)的速度大小為0.2m/s，圖乙是龍舟整個(gè)運(yùn)動過程的速度-時(shí)間圖象，則（　　）

A. 龍舟在加速和減速階段加速度大小相等

B. 龍舟從河岸A劃到河岸B的位移為2604m

C. 龍舟在整個(gè)比賽過程中的平均速度為

D. 龍舟在勻減速運(yùn)動過程中受到的合力大小為400N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一帶電微粒質(zhì)量為m、電荷量為q，從靜止開始經(jīng)電壓為U1的電場加速后，水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中，微粒射出電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角為θ．已知偏轉(zhuǎn)電場中金屬板長L，兩板間距d，帶電微粒重力忽略不計(jì)．求：

（1）帶電微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速率v1；

（2）偏轉(zhuǎn)電場中兩金屬板間的電壓U2．

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