（9分）如圖所示，兩個水平放置得平行光滑金屬導(dǎo)軌之間得距離為L,電阻不計,左端串聯(lián)一個定值電阻R，金屬桿ab的電阻為r質(zhì)量為m.勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B.桿在恒力F作用下由靜止開始運動.

(1)求出金屬桿的最大速度；

(2)已知金屬桿達到最大速度時運動位移為s,求此過程中金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱。

解析：

⑴設(shè)速度為v時，ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為 E=BLv       ①

此時回路中的感應(yīng)電流為                      ②

金屬桿所受安培力為                         ③

金屬桿的加速度為                   ④（2分）

可見,a隨著速度的增加而減小,金屬桿做加速度逐漸減小的加速運動,最后做勻速運動。

由④可知,當(dāng)a=0時速度最大,最大速度為             ⑤（2分）

⑵由功能關(guān)系得                                ⑥（2分）

其中Q是系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱

金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱為                            ⑦（2分）

由⑤⑦⑧解得                         ⑧（1分）

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實驗儀器，它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運動可視為沒有摩擦．用帶有刻度尺和感應(yīng)計時器及豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌和滑塊A和B驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖所示，采用的實驗步驟如下：
A．松開手的同時，記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作，當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時計時器結(jié)束計時，記下A、B分別到達C、D的運動時間t1和t2．
B．在A、B間水平放入一個輕彈簧，用手壓住A、B使彈簧壓縮，放置在氣墊導(dǎo)軌上，并讓它靜止在某個位置．并記錄A左端，B右端在氣墊導(dǎo)軌的刻度．
C．給導(dǎo)軌送氣，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平．
D．用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1；B的右端至D板的距離L2
（1）實驗步驟的順序是
C、B、D、A
C、B、D、A

（2）實驗中還需要的測量儀器是
天平
天平
，還需要測量的物理量是
兩個滑塊的質(zhì)量mA、mB
兩個滑塊的質(zhì)量mA、mB

（3）利用上述測量的實驗數(shù)據(jù)，驗證動量守恒定律的表達式是
mA
L1
t 1
=mB
L2
t2
mA
L1
t 1
=mB
L2
t2
．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

在驗證動量守恒定律實驗中，同學(xué)們不僅完成了課本原來的實驗，還用相同的器材進行多方面的探索及嘗試．下面是甲、乙兩組同學(xué)的實驗，請回答相關(guān)的問題：
（Ⅰ）甲組同學(xué)采用如圖1所示的裝置，由斜槽和水平槽構(gòu)成．將復(fù)寫紙與白紙鋪在水平放的木板上，重垂線所指的位置為O．實驗時先使a球從斜槽上某一固定位置由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡．重復(fù)上述操作多次，得到多個落點痕跡平均位置P；再把b球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓a球仍從固定位置由靜止開始滾下，與b球發(fā)生對心正碰，碰后a球不被反彈．碰撞后a、b球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡．重復(fù)這種操作多次得到多個落點痕跡平均位置M、N．
（1）若a球質(zhì)量為m1，半徑為r1；b球質(zhì)量為m2，半徑為r2．則
C
C

A．m1＞m2　r1＞r2    B．m1＞m2　r1＜r2
C．m1＞m2　r1=r2     D．m1＜m2　r1=r2
（2）以下提供的器材中，本實驗必需的有
AC
AC

A．刻度尺   B．打點計時器    C．天平   D．秒表
（3）設(shè)a球的質(zhì)量為m1，b球的質(zhì)量為m2，則本實驗驗證動量守恒定律的表達式為（用m1、m2、OM、OP、ON表示）
m1OP=m1OM+m2ON
m1OP=m1OM+m2ON

（Ⅱ）乙組同學(xué)誤將重錘丟失，為了繼續(xù)完成實驗則將板斜放，上端剛好在槽口拋出點，標(biāo)記為O．板足夠長小球都能落在板上，如圖2，采用甲組同學(xué)相同的操作步驟完成實驗．
（4）對該組同學(xué)實驗的判斷正確的是
BD
BD

A．乙組同學(xué)無法完成驗證動量守恒定律
B．秒表也不是乙組同學(xué)的必需器材
C．乙組同學(xué)必須測量斜面傾角θ
D．圖2中N為b球碰后落點
（5）設(shè)a球的質(zhì)量為m1，b球的質(zhì)量為m2，則本實驗驗證動量守恒定律的表達式為
m1
OP
=m1
OM
+m2
ON
m1
OP
=m1
OM
+m2
ON
．
（6）如果a，b球的碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達式為
m1OP=m1OM+m2ON
m1OP=m1OM+m2ON
． （要求第（5）（6）結(jié)論用m1、m2、OM、OP、ON表示）  

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2014屆重慶市高二下學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：實驗題

 I.在“描繪小電珠的伏安特性曲線”的實驗中備有下列器材：

A．小電珠(3.8 V,1.5 W)

B．直流電源(電動勢4.5 V，內(nèi)阻約0.4 Ω)

C．電流表(量程0～500 mA，內(nèi)阻約0.5 Ω)

D．電壓表(量程0～5 V，內(nèi)阻約5000 Ω)

E．滑動變阻器R1(0～5 Ω，額定電流2 A)

F．滑動變阻器R2(0～5K Ω，額定電流1 A)

G．開關(guān)一個，導(dǎo)線若干

如果既要滿足測量要求，又要使測量誤差較小，應(yīng)選擇如圖所示的四個電路中的________，應(yīng)選用的滑動變阻器是________．

II.在驗證動量守恒定律實驗中，同學(xué)們不僅完成了課本原來的實驗，還用相同的器材進行多方面的探索及嘗試。下面是甲、乙兩組同學(xué)的實驗，請回答相關(guān)的問題：

甲組同學(xué)采用如圖1所示的裝置，由斜槽和水平槽構(gòu)成。將復(fù)寫紙與白紙鋪在水平放的木板上，重垂線所指的位置為O。實驗時先使a球從斜槽上某一固定位置由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡．重復(fù)上述操作多次，得到多個落點痕跡平均位置P；再把b球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓a球仍從固定位置由靜止開始滾下，與b球發(fā)生對心正碰，碰后a球不被反彈。碰撞后a、b球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡．重復(fù)這種操作多次得到多個落點痕跡平均位置M、N.

(1)若a球質(zhì)量為m1，半徑為r1；b球質(zhì)量為m2，半徑為r2. 則      

A．m1>m2　r1>r2    B．m1>m2　r1<r2

C．m1>m2　r1＝r2   D．m1<m2　r1＝r2

(2)以下提供的器材中，本實驗必需的有       

A．刻度尺           B．打點計時器

C．天平             D．秒表

(3)設(shè)a球的質(zhì)量為m1，b球的質(zhì)量為m2，則本實驗驗證動量守恒定律的表達式為(用m1、m2、OM、OP、ON表示)                                      

 

乙組同學(xué)誤將重錘丟失，為了繼續(xù)完成實驗則將板斜放，上端剛好在槽口拋出點，標(biāo)記為O.板足夠長小球都能落在板上，如圖2，采用甲組同學(xué)相同的操作步驟完成實驗。

(4)對該組同學(xué)實驗的判斷正確的是      

A．乙組同學(xué)無法完成驗證動量守恒定律 

B．秒表也不是乙組同學(xué)的必需器材

C．乙組同學(xué)必須測量斜面傾角θ      

D．圖2中N為b球碰后落點

(5)設(shè)a球的質(zhì)量為m1，b球的質(zhì)量為m2，則本實驗驗證動量守恒定律的表達式為                    。    

(6)如果a，b球的碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達式為              。 (要求第(5) (6)結(jié)論用m1、m2、OM、OP、ON表示) 

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案