【题目】如图所示，倾角为
、宽度为
、长为
的光滑倾斜导轨C1D1、C2D2，倾斜导轨顶端接有定值电阻
，倾斜导轨置于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=5T，C1A1、C2A2是长为S=4.5m的粗糙水平轨道，A1B1、A2B2是半径为r =0.5m处于竖直平面内的四分之一光滑圆环（其中B1、B2为固定的弹性挡板），整个轨道对称。在导轨顶端垂直于导轨放一根质量为m=2kg、电阻不计的金属棒MN，当开关K闭合时，金属棒从倾斜轨道顶端静止释放，已知金属棒到达倾斜轨道底端前已达最大速度，当金属棒刚滑到倾斜导轨底端时断开开关K，（不考虑金属棒MN经过接点C1、C2处和棒与B1、B2处弹性挡板碰撞时的机械能损失，整个运动过程中金属棒始终保持水平，水平导轨与金属棒MN之间的动摩擦因数为=0.1，g=10m/s2）。求：
(1)开关闭合时金属棒滑到倾斜轨道底端时的速度大小；
(2)金属棒MN在倾斜导轨上运动的过程中，电阻R0上产生的热量Q；
(3)当金属棒第三次经过A1A2时对轨道的压力大小。
【答案】（1）vm=6m/s （2）Q=4J （3）N′=56N
【解析】试题分析：（1）开关闭时，金属棒下滑时切割磁感线运动，产生感应电动势，产生感应电流，受到沿斜面向上的安培力，做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为0时，速度最大．根据牛顿第二定律和安培力与速度的关系式结合，求解即可．
（2）下滑过程中，重力势能减小，动能增加，内能增加，根据能量守恒求出整个电路产生的热量，从而求出电阻
上产生的热量．
（3）由能量守恒定律求出金属棒第三次经过A1A2时速度，对金属棒进行受力分析，由牛顿定律求解．
（1）金属棒最大速度时,电动势
,电流
,安培力
金属棒最大速度时加速度为0，由牛顿第二定律得： 
所以最大速度
（2）金属棒MN在倾斜导轨上运动的过程中，由能量守恒定律得： 
代入数据，得
（3）金属棒第三次经过A1A2时速度为VA，由动能定理得： 
金属棒第三次经过A1A2时，由牛顿第二定律得
由牛顿第三定律得，金属棒对轨道的压力大小
轻松课堂单元期中期末专题冲刺100分系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】关于感应电流，下列说法中正确的是
A. 只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流
B. 当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流
C. 只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流
D. 若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中一定没有感应电流
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性．现有器材如下：直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等。若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，电路实物图如图甲所示。
(1)实验的主要步骤：
①在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；
②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，记录_______和_______的示数，断开开关；
③重复第②步操作若干次，测得多组数据．
(2)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得R-t关系图像如图乙所示，请根据R-t关系图像写出该热敏电阻的R-t关系式：R＝____＋____t(Ω)(保留三位有效数字)．
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，地球赤道上的山丘e、近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动．设e、p、q的圆周运动速率分别为v1、v2、v3，向心加速度分别为a1、a2、a3，则( )
A. v1>v2>v3 B. v1<v3<v2
C. a1>a2>a3 D. a1<a3<a2
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=2m处的质点P沿x轴方向做简谐运动的表达式为y=l0sin5πt(cm)。下列说法正确的是 。
A. 该波的振幅为10cm
B. 该波的周期为4s
C. 该波沿x轴负方向传播
D. 该波的传播速度为10m/s
E. 在1s的时间内，质点P经过的路程为1m
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】电荷量为q1和q2的两点电荷分别固定在x轴上的O、C两点，规定无穷远处电势为零，一带正电的试探电荷在x轴上各点具有的电势能缉随x的变化关系如图所示。其中，试探电荷在B、D两点处的电势能均为零；在DJ段中H点处电势能最大。则
A. q1的电荷量小于q2的电荷量
B. G点处电场强度的方向沿x轴正方向
C. 若将一带负电的试探电荷自G点释放，仅在电场力作用下一定能到达D点
D. 若将一带负电的试探电荷从D点移到J点，电场力先做正功后做负功
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】实验室中有一个未知电阻Rx，为测其阻值，小明同学进行了以下实验探究：
（1）小明先用多用电表欧姆挡粗测其阻值。
选用倍率为“×10”的电阻挡测量时，按规范操作，指针的位置如图中的a。现要较准确的测量该电阻的阻值，在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，应进行的具体操作是_________________；按正常顺序操作后，指针的位置如图中b，则该电阻的阻值为______Ω。
（2）为了更加精确的测量其阻值，小明同学首先利用如下器材设计了实验方案甲
A．电压表
（量程6V，内阻约几千欧）
B．电流表
（量程0.4A，内阻约几欧）
C．滑动变阻器R（阻值0~20Ω，额定电流1A）
D．电池组E（电动势约为6V，内阻不计）
E．开关S和导线若干
在保证各仪器安全的情况下，该实验方案存在的主要问题是_____________________。
（3）经过认真思考，小明对实验方案甲进行了改进。改进方案如图乙所示。已知实验中调节滑动变阻器两次测得电压表和电流表的示数分别为U1、I1和U2、I2，由以上数据可得Rx=_________。
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，斜面A固定于水平地面上，在t=0时刻，滑块B以初速度v0自斜面底端冲上斜面，t=t0时刻到达最高点。取沿斜面向上为正方向，下列表示滑块在斜面上整个运动过程中速度v随时间t变化的图象中，肯定错误的是
A. 
B. 
C. 
D. 
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com