【題目】如圖所示，光滑的平行金屬導軌MN、PQ傾斜固定放置，導軌間距為1m，導軌所在平面的傾角為θ＝30°，導軌上端并聯(lián)接入阻值均為4Ω的定值電阻R1、R2，整個裝置處在方向垂直導軌平面向上的勻強磁場中，磁場的磁感應強度大小為B0＝2T。閉合開關S，將質量為m＝1kg的金屬棒ab垂直放在導軌上由靜止釋放。已知金屬棒運動過程中始終與導軌垂直并接觸良好，且導軌足夠長，重力加速度g取10m/s2，不計導軌和金屬棒的電阻，求：

(1)當金屬棒加速度為3m/s2時，回路中的電功率為多大；

(2)某時刻，金屬棒運動的速度達到最大，此時金屬棒離電阻R2的距離為x0＝1m，這時斷開開關S，為使回路中的感應電流為零，從此時開始，勻強磁場的磁感應強度B隨時間t如何變化，寫出相關的表達式。

【答案】(1)2W；(2)

【解析】

(1)設金屬棒的加速度大小為3m/s2，回路中的電流為I。則有

解得

回路中的總電阻

回路中的電功率

P=I2R=2W

(2)設金屬棒勻速運動時的速度大小為v，則有

解得

v=2.5m/s

斷開開關S，當回路中的感應電流為零時有

a=gsinθ=5m/s2

代入之后解得

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示一半徑為R、由透明介質制成的球體，左側有一沿豎直方向且與球體相切的墻面，圖中過圓心的水平線段為球體的直徑，在該直徑的最右側S點沿不同的方向發(fā)射出兩束光，其中射到A點的光經(jīng)折射后垂直于墻面到達M點，而射到B點的光恰好在球體的表面發(fā)生全反射，∠OSA＝30°.求：

(ⅰ)該透明介質的折射率；

(ⅱ)S點發(fā)出的光在傳播過程中，經(jīng)過SA與AM所用的時間的比值；

(ⅲ)B點到SO的距離.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，完全相同的正方向單匝銅質線框型貨件abcd，通過水平，絕緣且足夠長的傳送帶輸送一系列該貨件通過某一固定勻強磁場區(qū)域進行“安檢”程序，即便篩選“次品”（不閉合）與“正品”（閉合），“安檢”程序簡化為如下物理模型，各貨件質量均為m，電阻均為R，邊長為l，與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g；傳送帶以恒定速度v0向右運動，貨件在進入磁場前與傳送帶的速度相同，貨件運行中始終保持，已知磁場邊界AA′，CC′與傳送帶運動方向垂直，磁場的磁感應強度為B，磁場的寬度為d，現(xiàn)某一貨件當其ab邊到達CC′時又恰好與傳送帶的速度相同，則：

（1）上述貨件在進入磁場的過程中運動加速度的最大值與速度的最小值；

（2）“次品”（不閉合）與“正品”（閉合）因“安檢”而延遲時間多大。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為測定一節(jié)新干電池的電動勢和內電阻(已知該干電池的內電阻相當小，額定電流為0.7A)，可供選擇的器材有：

電壓表：A.量程3V，內阻為10kΩ；

B.量程15V．內阻為20 kΩ;

電流表：C.量程0.8A內阻約為0.5Ω；

D.量程3A，內阻約為0.2Ω;

滑動變阻器：E.最大電阻10Ω，額定電流0.7A；

F.最大電阻2kΩ，額定電流2A;

G．定值電阻R0=1Ω．

H.開關、導線若干。

(1)要使實驗誤差較小且操作方便，可選擇的器材是_______________（填字母代號）；

(2)圖甲中的電路圖應選擇______；

(3)實驗測得9組數(shù)據(jù)，已標在圖乙的坐標中，請在圖乙中連線，從圖中可得電池內阻r=_____Ω（結果保留兩位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法中正確的是（　�。�

A.0oC冰的分子平均動能小于0oC水的分子平均動能

B.氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程有關

C.在完全失重的情況下，密封容器內的氣體對器壁的作用力為零

D.可以實現(xiàn)從單一熱庫吸收熱量，使之完全用來對外做功

E.空氣的相對濕度越大，空氣中水蒸氣壓強越接近同溫度水的飽和汽壓

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】本題中用大寫字母代表原子核，E經(jīng)衰變成為F，再經(jīng)β衰變成為G，再經(jīng)衰變成為H。P經(jīng)β衰變成為Q，再經(jīng)β衰變成為R，再經(jīng)α衰變成為S。上述系列衰變可記為下面兩式：

已知P和F是同位素，則（　�。�

A.Q和G是同位素，R和H是同位素B.R和G是同位素，S和H是同位素

C.R和E是同位素，S和F是同位素D.Q和E是同位素，R和F是同位素

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有人設計了一種測溫裝置，其結構如圖所示.玻璃泡A內封有一定量氣體，與管A相連的B管插在水銀槽中，管內水銀面的高度x即可反映泡內氣體的溫度，即環(huán)境溫度，并可由B管上的刻度直接讀出.設B管的體積與A泡的體積相比可略去不計.

(1)標準大氣壓下對B管進行溫度刻度(標準大氣壓相當于76cm水銀柱的壓強).已知當溫度t＝27℃的刻度線，x＝16cm.問t＝0℃的刻度線在x為多少厘米處?

(2)若大氣壓已變?yōu)橄喈斢?/span>75cm水銀柱的壓強，利用該測溫裝置測量溫度時所得讀數(shù)仍為27℃，問此時實際溫度為多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一定質量的理想氣體被活塞封閉在汽缸內，如圖所示水平放置�；钊馁|量m = 30 kg，橫截面積S = 100 cm2，活塞可沿汽缸壁無摩擦滑動但不漏氣，開始使汽缸水平放置，活塞與汽缸底的距離L1 = 13 cm，離汽缸口的距離L2 = 4cm。外界氣溫為27℃，大氣壓強為1.0×105 Pa，將汽缸緩慢地轉到開口向上的豎直位置，待穩(wěn)定后對缸內氣體逐漸加熱，使活塞上表面剛好與汽缸口相平，已知g = 10m/s2，T = t + 273 K。求:

（i）此時氣體的溫度為多少K。

（ii）在對缸內氣體加熱的過程中，氣體膨脹對外做功，同時吸收Q = 400J的熱量，則氣體的內能增加多少焦耳。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有一足夠長的光滑平行金屬導軌間距為 L，折成傾斜和水平兩部分，傾斜部分導軌與水平面的夾角為，水平和傾斜部分均處在磁感應強度為B的勻強磁場中，水平部分磁場方向豎直向下，傾斜部分磁場垂直傾斜導軌所在平面向下（圖中未畫出），兩個磁場區(qū)域互不疊加。將兩根金屬棒a、b垂直放置在導軌上，并將b用輕繩通過定滑輪和小物塊c連接。已知兩棒的長度均為L，電阻均為R，質量均為m，小物塊c的質量也為m，不考慮其他電阻，不計一切摩擦，運動過程中金屬棒與導軌始終垂直且保持接觸良好，b始終不會碰到滑輪，重力加速度大小為g。

（1）鎖定a，釋放b，求b的最終速度；

（2）a、b由靜止釋放的同時在a上施加一沿傾斜導軌向上的恒力F=1.5mg，求達到穩(wěn)定狀態(tài)時a、b的速度大小；

（3）若（2）中系統(tǒng)從靜止開始經(jīng)時間t達到穩(wěn)定狀態(tài)，求此過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱。

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