【題目】如圖甲所示，不計電阻的平行金屬導軌豎直放置，導軌間距為L=0.4m，上端接有電阻R=0.3Ω，虛線OO′下方是垂直于導軌平面的勻強磁場，磁感強度B=0.5T�，F(xiàn)將質(zhì)量m=0.05kg、電阻r=0.1Ω的金屬桿ab，從OO′上方某處垂直導軌由靜止釋放，桿下落過程中始終與導軌保持良好接觸，桿下落過程中的v-t圖像如圖乙所示，0-1s內(nèi)的v-t圖像為過原點的直線，2s后的v-t圖像為平行于t軸的橫線，不計空氣阻力，g取10m/s2，求：

(1)金屬桿ab剛進入磁場時感應電流的大小；

(2)已知金屬桿ab在t=2s時在磁場中下落了h=6.65m，則桿從靜止下落2s的過程中電阻R產(chǎn)生的熱量是多少？

【答案】(1)I1=5A (2)QR=3.9J

【解析】

本題首先通過對圖像的分析，得到金屬桿剛開始做勻加速直線運動，可以利用運動學公式與閉合電路的相關知識求解，其次抓住圖中勻速可以列出平衡式子，對于非勻變速可以從能量角度列示求解。

（1）由圖乙可知，t=1s時，金屬桿進入磁場

v1=gt E1=BLv1

聯(lián)立以上各式，代入數(shù)據(jù)得 I1=5A

（2）由第1問，v1=10m/s，2s后金屬桿勻速運動，由：mg=BI2L

E2 = BLv2，代入數(shù)據(jù)得：v2=5m/s

金屬桿下落過程有：

代入數(shù)據(jù)得QR=3.9J

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在谷物的收割和脫粒過程中，小石子、草屑等雜物很容易和谷物混在一起，另外谷有癟粒，為了將它們分離，湖北農(nóng)村的農(nóng)民常用一種叫“風谷”的農(nóng)具即揚場機分選，如圖所示，它的分選原理是(　　)

A. 小石子質(zhì)量最大，空氣阻力最小，飛的最遠

B. 空氣阻力對質(zhì)量不同的物體影響不同

C. 癟谷物和草屑質(zhì)量最小，在空氣阻力作用下，反向加速度最大，飛的最近

D. 空氣阻力使它們的速度變化率不同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在粗糙水平板上放一個物體，使水平板和物體一起在豎直平面內(nèi)沿逆時針方向做勻速圓 周運動，ab 為水平直徑，cd 為豎直直徑，在運動過程中木板始終保持水平，物塊相對木板始終靜 止，則（ ）

A. 物塊始終受到三個力作用

B. 只有在 a、b、c、d 四點，物塊受到合外力才指向圓心

C. 從 a 到 b，物體所受的摩擦力先減小后增大

D. 從 b 到 a，物塊處于失重狀態(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在做“研究平拋物體運動”的實驗中，

(1)引起實驗誤差的原因是______________．

A．小球運動時與白紙相接觸

B．確定Oy 軸時，沒有用重垂線

C．斜槽不是絕對光滑的，有一定摩擦

D．建立坐標系時，以斜槽末端口位置為坐標原點

(2)圖甲是“研究平拋物體的運動”的實驗裝置圖，實驗前應對實驗裝置反復調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線_____．每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋____．

(3)在實驗中白紙為方格紙，每個格的邊長 L=5cm，通過實驗，記錄了小球在運動途中的三個位置，如圖乙所示，則該小球做平拋運動的初速度為______m/s，B 點的豎直分速度為_______________________m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為驗證機械能守恒,某同學完成實驗如下:該同學用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.實驗所用的電源為學生電源,輸出電壓為6V的頻率為50Hz的交流電和直流電兩種.重錘從高處由靜止開始下落,重錘上拖著的紙帶打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,即可驗證機械能守恒定律.

（1）他進行了下面幾個操作步驟:

A.按照圖a示安裝器件;

B.將打點計時器接到電源的“直流輸出”上;

C.用天平測出重錘的質(zhì)量;

D.先接通電源,后釋放紙帶,打出一條紙帶;

E.測量紙帶上某些點間的距離;

F.根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能.

其中沒有必要進行的步驟是__________,操作不當?shù)牟襟E是__________.

（2）設重錘質(zhì)量為m、打點計時器的打點周期為T、重力加速度為g.圖b是實驗得到的一條紙帶,A、B、C、D、E為相鄰的連續(xù)點.根據(jù)測得的s1、s2、s3、s4寫出重物由B點到D點勢能減少量的表達式_____,動能增量的表達式_____.由于重錘下落時要克服阻力做功,所以該實驗的動能增量總是___(填“大于”、“等于”或“小于”)重力勢能的減小量.

（3）該同學根據(jù)紙帶算出各點的速度v,量出下落距離h,并以縱軸、以h為橫軸畫出圖象,應是圖中的__________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，真空中有一個固定的點電荷，電荷量為+Q．圖中的虛線表示該點電荷形成的電場中的四個等勢面．有兩個一價離子M、N（不計重力，也不計它們之間的電場力）先后從a點以相同的速率v0射入該電場，運動軌跡分別為曲線apb和aqc，其中p、q分別是它們離固定點電荷最近的位置．

①M一定是正離子，N一定是負離子．

②M在b點的速率一定大于N在c點的速率．

③M在p點的速率一定大于N在q點的速率．

④M從p→b過程電勢能的增量一定小于N從a→q電勢能的增量．

以上說法中正確的是( )

A. 只有①③ B. 只有②④ C. 只有③④ D. 只有②③

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，物體A放置在固定斜面上，一平行斜面向上的力F作用于物體A上。在力F變大的過程中，A始終保持靜止，則以下說法中正確的是（ ）

A. 物體A受到的合力變大

B. 物體A受到的支持力不變

C. 物體A受到的摩擦力變大

D. 物體A受到的摩擦力變小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】通過“30m折返跑”的測試成績可以反映一個人的身體素質(zhì)。在平直的跑道上，一學生站立在起點線處，當聽到起跑口令后（測試員同時開始計時），跑向正前方30m處的折返線，到達折返線處時，用手觸摸固定在折返線處的標桿，再轉(zhuǎn)身跑回起點線，返程無需減速，到達起點線處時，停止計時，全過程所用時間即為折返跑的成績。學生可視為質(zhì)點，加速或減速過程均視為勻變速，觸摸桿的時間不計。該學生加速時的加速度大小為a1=2.5m/s2，減速時的加速度大小為a2=5m/s2，到達折返線處時速度需減小到零，并且該生全過程中最大速度不超過vm=12m/s。求該學生“30m折返跑”的最好成績。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，粗糙斜面與水平面的夾角為30°，質(zhì)量為0.3 kg的小物塊靜止在A點，現(xiàn)有一沿斜面向上的恒定推力F作用在小物塊上，作用一段時間后撤去推力F，小物塊能達到的最高位置為C點，小物塊從A到C的vt圖象如圖乙所示，g取10 m/s2，則下列說法正確的是( )

A. 小物塊到C點后將沿斜面下滑

B. 小物塊從A點沿斜面向上滑行的最大距離為1.8 m

C. 小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為

D. 推力F的大小為4 N

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