【題目】如圖所示，水平面內(nèi)固定的三條光滑平行金屬導軌a、b、c，相距均為d=2m，導軌ac間橫跨一質(zhì)量為m=1kg的金屬棒MN，棒與導軌始終良好接觸．棒的總電阻r=2Ω，導軌的電阻忽略不計．在導軌bc間接一電阻為R=2Ω的燈泡，導軌ac間接一理想電壓表．整個裝置放在磁感應強度B=2T勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向下．現(xiàn)對棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始運動，已知施加的水平外力功率恒定，經(jīng)過t=2s時間棒的速度達到=3m/s且以后穩(wěn)定．試求：

（1）金屬棒速度穩(wěn)定時施加的水平恒力F為多大?

（2）水平外力F的功率為多少?

（3）在此t=2s時間內(nèi)金屬棒產(chǎn)生的熱量是多少?

【答案】（1）16N（2）48W（3）30．5J

【解析】

試題分析：（1）金屬棒速度達到穩(wěn)定，有：

而，

聯(lián)立得：F=16N

（2）=48W

（3）設(shè)小燈泡和金屬棒產(chǎn)生的熱量分別為、，根據(jù)焦耳定律得知：

由功能關(guān)系得：Pt=++

代入數(shù)據(jù)得：=30．5J

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m的滑塊，沿固定的絕緣斜面勻速下滑�，F(xiàn)加上一豎直向上的勻強電場，電場強度為E，且qE＜mg。物體沿斜面下滑的過程中，以下說法正確的是

A. 滑塊將沿斜面減速下滑

B. 滑塊仍沿斜面勻速下滑

C. 加電場前，系統(tǒng)機械能守恒

D. 加電場后，重力勢能的減少量大于電勢能的增加量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一滑草場。某條滑道由上下兩段高均為h，與水平面傾角分別為45°和37°的滑道組成，滑草車與草地之間的動摩擦因數(shù)為。質(zhì)量為m的載人滑草車從坡頂由靜止開始自由下滑，經(jīng)過上、下兩段滑道后，最后恰好靜止于滑道的底端（不計滑草車在兩段滑道交接處的能量損失，，）。則

A. 動摩擦因數(shù)

B. 載人滑草車最大速度為

C. 載人滑草車克服摩擦力做功為mgh

D. 載人滑草車在下段滑道上的加速度大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小明設(shè)計的電磁健身器的簡化裝置如圖所示，兩根平行金屬導軌相距l(xiāng)=0．50 m，傾角θ=53°，導軌上端串接一個R=0．05 Ω的電阻。在導軌間長d=0．56 m的區(qū)域內(nèi)，存在方向垂直導軌平面向下的勻強磁場，磁感應強度B=2．0 T。質(zhì)量m=4．0 kg的金屬棒CD水平置于導軌上，用絕緣繩索通過定滑輪與拉桿GH相連。CD棒的初始位置與磁場區(qū)域的下邊界相距s=0．24 m。一位健身者用恒力F=80 N拉動GH桿，CD棒由靜止開始運動，上升過程中CD棒始終保持與導軌垂直。當CD棒到達磁場上邊界時健身者松手，觸發(fā)恢復裝置使CD棒回到初始位置（重力加速度g=10 m/s2，sin 53°=0．8，不計其他電阻、摩擦力以及拉桿和繩索的質(zhì)量）。求

（1）CD棒進入磁場時速度v的大�。�

（2）CD棒進入磁場時所受的安培力FA的大��；

（3）在拉升CD棒的過程中，健身者所做的功W和電阻產(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，虛線MN上方存在垂直紙面向里的勻強磁場，MN下方存在豎直向下的勻強磁場，兩處磁感應強度大小均為。足夠長的不等間距金屬導軌豎直放置，導軌電阻不計。兩個金屬棒通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導軌上，其中光滑金屬棒AB質(zhì)量為m，長為L，電阻為R；金屬棒CD質(zhì)量為2m、長為2L、電阻為2R，與導軌之間的動摩擦因數(shù)為μ。若AB棒在外力F的作用下向上做勻速運動，CD棒向下做勻速運動，下列說法正確的是

A、AB棒中電流方向從A到B

B、AB棒勻速運動的速度

C、AB桿所受拉力

D、時間t內(nèi)CD棒上的焦耳熱為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在測定一節(jié)干電池電動勢和內(nèi)電阻的分組實驗中，實驗1組的同學利用圖甲所示電路，選用下列器材進行了規(guī)范的實驗操作。

A．干電池（內(nèi)電阻小于1．0Ω）

B．電流表（量程0～0．6A，內(nèi)阻RA=1Ω）

C．電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約為20KΩ）

D．滑動變阻器（0～20Ω，允許最大電流2A）

E．開關(guān)、導線若干

把得到的數(shù)據(jù)記錄后用“”在圖乙所示的“U—I”圖象中進行描點。在小組互評環(huán)節(jié)，實驗2組的同學在實驗器材沒有變化的情況下對1組的實驗方案進行了改進后再次進行了實驗，并把實驗數(shù)據(jù)用“”也描在圖乙所示的“U—I”圖象中。請完成以下對1組實驗方案的評價及改進。

（1）從實驗原理上來看，用圖甲電路進行實驗，誤差主要來自：_____________。

（2）從所得實驗數(shù)據(jù)來看，不足之處是：_____ ____

（3）將給出的改進方案電路圖畫在方框中___ ___

（4）根據(jù)改進后所得的實驗數(shù)據(jù)作出圖線，由圖線得到：電動勢E=____ ____；內(nèi)阻r=_______。（保留3位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】成都“歡樂谷”大型的游樂性主題公園，園內(nèi)有一種大型游戲機叫“跳樓機”．讓人體驗短暫的“完全失重”，非常刺激．參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上，由電動機將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面50m高處，然后由靜止釋放．為研究方便，認為人與座椅沿軌道做自由落體運動2s后，開始受到恒定阻力而立即做勻減速運動，且下落到離地面5m高處時速度剛好減小到零．然后再讓座椅以相當緩慢的速度穩(wěn)穩(wěn)下落，將游客送回地面．（取g=10m/s2）

求：（1）座椅在自由下落結(jié)束時刻的速度是多大？

（2）在勻減速階段，座椅對游客的作用力大小是游客體重的多少倍？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在平行板電容器正中有一個帶電微粒。K閉合時，該微粒恰好能保持靜止。在充電后將K斷開的情況下，能使帶電微粒向上運動打到上極板的做法是（ ）

A．上移上極板M B．上移下極板N

C．左移上極板M D．把下極板N接地

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一光滑的平行金屬導軌ABCD豎直放置，AB、CD相距L，在A、C之間接一個阻值為R的電阻；在兩導軌間的abcd矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導軌平面向外、高度為5h的有界勻強磁場，磁感應強度為B。一質(zhì)量為m電阻為r長度也為L的導體棒放在磁場下邊界ab上（與ab邊重合）�，F(xiàn)用一個豎直向上的力F拉導體棒．使它由靜止開始向上運動，導體棒剛要離開磁場時恰好做勻速直線運動，導體棒與導軌始終垂直且保持良好接觸，導軌電阻不計．F隨導體棒與初始位置的距離x變化的情況如圖乙所示，下列判斷正確的是

A．導體棒離開磁場時速度大小為

B．離開磁場時導體棒兩端電壓為

C．導體棒經(jīng)過磁場的過程中，通過電阻R的電荷量為

D．導體棒經(jīng)過磁場的過程中，電阻R產(chǎn)生焦耳熱為

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