【題目】如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中有一傾斜的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L，長為3d，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，在導(dǎo)軌的中部刷有一段長為d的薄絕緣涂層，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與導(dǎo)軌平面垂直，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放，在滑上涂層之前已經(jīng)做勻速運(yùn)動，并一直勻速滑到導(dǎo)軌底端．導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直，且僅與涂層間有摩擦，接在兩導(dǎo)軌間的電阻為R，其他部分的電阻均不計(jì)，重力加速度為g，求：

(1)導(dǎo)體棒與涂層間的動摩擦因數(shù)μ；

(2)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動的速度大小v；

(3)在滑上涂層之前，通過電阻的電量q.

(4)整個運(yùn)動過程中，電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q；

【答案】（1） （2） （3） （4）

【解析】試題分析：研究導(dǎo)體棒在粗糙軌道上勻速運(yùn)動過程，受力平衡，根據(jù)平衡條件即可求解摩擦因數(shù)和速度大�。贿M(jìn)入粗糙導(dǎo)軌前，由法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和電量公式結(jié)合求解電量；根據(jù)能量守恒定律求解電阻產(chǎn)生的焦耳熱。

(1)在絕緣涂層上，導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動，受力平衡，則有

Mgsinθ=μmgcosθ

解得：μ=tanθ

(2)導(dǎo)體棒在光滑導(dǎo)軌上滑動時

感應(yīng)電動勢E＝BLv

感應(yīng)電流

安培力F安＝BIL

聯(lián)立可得：

受力平衡F安=mgsinθ

解得：

(3) 在滑上涂層之前，導(dǎo)體棒中的平均電動勢為：

導(dǎo)體棒中的平均電流為：

所以，通過導(dǎo)體棒的電量為：

(4)整個運(yùn)動過程中，其他部分沒有電阻，因此電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q與安培力做功相等，

根據(jù)動能定理，得3mgdsinθ－μmgdcosθ－Q＝mv2－0

解得：

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】下列說法中不正確的是( )

A. 目前已建成的核電站的能量來自于重核裂變

B. 原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子，產(chǎn)生的電子發(fā)射到核外就是射線

C. 氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時，電子的動能增加，電勢能減少，原子總能量減少

D. 氡的半衰期為3.8天，4個氡原子核，經(jīng)7.6天后一定剩下1個原子核

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示，綠光通過單縫S后，投射到具有雙縫的擋板上，雙縫S1和S2與單縫S的距離相等，光通過雙縫后在與雙縫平行的屏上形成干涉條紋．屏上O點(diǎn)距雙縫S1和S2的距離相等，P點(diǎn)是距O點(diǎn)最近的第一條亮 條紋，如果將入射的單色光換成紅光或藍(lán)光，已知紅光波長大于綠光波長，綠光波長大于藍(lán)光波長，則下列說法正確的是( )

A. O點(diǎn)是紅光的亮條紋

B. 紅光的第一條亮條紋在P點(diǎn)的上方

C. O點(diǎn)不是藍(lán)光的亮條紋

D. 藍(lán)光的第一條亮條紋在P點(diǎn)的上方

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電熱水器金屬內(nèi)膽出水口加接一段曲長管道，在電熱水器漏電且接地線失效時，能形成“防電墻”，保障人的安全．如圖所示，當(dāng)熱水器漏電且接地線失效時，其金屬內(nèi)膽與大地間電壓為220 V，由于曲長管道中水具有電阻(簡稱“隔電電阻”)，因而人體兩端的電壓不高于12 V，下列說法正確的是(　　)

A. 曲長管道應(yīng)選用導(dǎo)電性能好的材料制成

B. 曲長管道應(yīng)選用不易導(dǎo)電的材料制成

C. “隔電電阻”大于“人體電阻”，且兩者串聯(lián)

D. 熱水器漏電且接地線失效時，“防電墻”使人體內(nèi)無電流通過

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩個質(zhì)點(diǎn)A、B放在同一水平面上，由靜止開始從同一位置沿相同方向同時開始做直線運(yùn)動，其運(yùn)動的v – t圖象如圖所示。對A、B運(yùn)動情況的分析，下列結(jié)論正確的是（ ）

A．A、B加速時的加速度大小之比為，A、B減速時的加速度大小之比為

B．在t = 3 t0時刻，A、B相距最遠(yuǎn)

C．在t = 5 t0時刻，A、B相距最遠(yuǎn)

D．在t = 6 t0時刻，A、B相遇

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B兩小球由繞過輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線相連，A放在固定的光滑斜面上，B、C兩小球在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，C球放在水平地面上�，F(xiàn)用手控制住A，并使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用，并保證滑輪左側(cè)細(xì)線豎直、右側(cè)細(xì)線與斜面平行。已知A的質(zhì)量為4m，B、C的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì)，開始時整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。釋放A后，A沿斜面下滑至速度最大時C恰好離開地面。下列說法正確的是（ ）

A. 斜面傾角α = 30°

B. A獲得最大速度為

C. C剛離開地面時，B的加速度最大

D. 從釋放A到C剛離開地面的過程中，A、B兩小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某小組采用如圖的裝置驗(yàn)證動能定理。平衡摩擦力后，為簡化實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為小車受到的合力等于沙和沙桶的總質(zhì)量�；卮鹣铝袉栴}：

（1）為了保證小車受到的合力大小近似等于沙和沙桶的總重力，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)____（選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”）小車的質(zhì)量；

（2）讓沙桶帶動小車加速運(yùn)動，用打點(diǎn)計(jì)時器記錄其運(yùn)動情況，在打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測出這兩點(diǎn)的間距L 和這兩點(diǎn)的速度大小 v1和v2（ v1＜v2）。若小車的質(zhì)量為M、此時沙和沙桶的總質(zhì)量為m,則本實(shí)驗(yàn)需驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一根橫截面積為S、電阻率為ρ的硬質(zhì)導(dǎo)線做成一個半徑為r的圓環(huán)，ab為圓環(huán)的一條直徑．如圖所示，在ab的左側(cè)存在一個均勻變化的勻強(qiáng)磁場，磁場垂直圓環(huán)所在平面，方向如圖所示．磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間的變化率為（k<0）．則（）

A. 圓環(huán)中感應(yīng)電流大小為

B. 圖中a、b兩點(diǎn)的電勢差

C. 圓環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流

D. 圓環(huán)具有擴(kuò)張趨勢

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌之間的距離為L=0.6m，兩導(dǎo)軌所在平面與水平面之間的夾角為θ=37°，電阻R的阻值為1Ω（其余電阻不計(jì)），一質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒橫放在導(dǎo)軌上，整個裝置處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T，方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上，已知導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3，今由靜止釋放導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌下滑s=3m，開始做勻速直線運(yùn)動．已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2，求：

（1）導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動的速度；

（2）導(dǎo)體棒下滑s的過程中產(chǎn)生的電能．（立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖）

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