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【题目】两根固定在水平面上的光滑平行金属导轨MNPQ,一端接有阻值为R=4Ω的电阻,处于竖直向下的匀强磁场中,在导轨上垂直导轨跨放质量m=0.5kg的金属杆ab,其电阻为r=1Ω,导轨足够长且电阻不计,跨过滑轮的轻绳一端与金属杆中点相连,另一端悬挂M=1.5kg的重物,重物与地面的距离h=1m,现从静止释放重物,运动过程中与导轨接触良好并保持垂直,重物落地时速度达到v=3m/s,求:

1)通过电阻R的电流方向(MPPM);

2)重物从开始释放到落地的过程中,R上产生的热量;

3)重物落地后,R上还能产生多少热量?

【答案】1MP24.8J31.8J

【解析】

1)根据右手定则可知,产生的电流俯视为逆时针方向,即从MP方向;

2)根据能量守恒定律,Mgh-

根据焦耳定律可得:QR=I2RtQr=I2rt

QR+Qr=Q,所以QR=

代入题中数据可得:QR=4.8J

3)重物落地后,金属棒的速度为3m/s,在光滑水平轨道上做减速运动到停止,

所以动能转化为热量:Q′=

根据焦耳定律可得:QR=I2RtQr′=I′2rt

QR′+Qr′=QQR=

代入数据可得:QR=1.8J

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,绝缘水平面内固定有一间距d=1 m、电阻不计的足够长光滑矩形导轨AKDC,导轨两端接有阻值分别为R1=3 Ω和R2=6Ω的定值电阻。矩形区域AKFE、NMCD范围内均有方向竖直向下、磁感应强度大小B=lT的匀强磁场I和Ⅱ。一质量m=0.2 kg.电阻r=l Ω的导体棒ab垂直放在导轨上AK与EF之间某处,在方向水平向右、大小F0 =2 N的恒力作用下由静止开始运动,刚要到达EF时导体棒ab的速度大小v1=3 m/s,导体棒ab进入磁场Ⅱ后,导体棒ab中通过的电流始终保持不变。导体棒ab在运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好,空气阻力不计。

(1)求导体棒ab刚要到达EF时的加速度大小a,;

(2)求两磁场边界EF和MN之间的距离L;

(3)若在导体棒ab刚要到达MN时将恒力F0撤去,求导体棒ab能继续滑行的距离s以及滑行该距离s

的过程中整个回路产生的焦耳热Q。

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【题目】如图所示,一个质量为1.0×10-4kg的带电小球,穿过一根光滑的绝缘杆,置于场强为2.0×102N/C的水平向右的匀强电场中,杆与水平面夹角为37°.小球刚好匀速下滑,问:

(1)小球带的电量为多少?

(2)杆上AB两点相距10cm,小球由A运动至B电场力所做的功多大?A、B两点的电势差UAB为多大?(sin37°=0.6cos37°=0.8)

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【题目】如图,电阻R和自感线圈L的电阻均比电灯D的小。接通S,使电路达到稳定,电灯D发光,则:

A. 在电路甲中,断开S,电灯D将马上变暗

B. 在电路甲中,断开S,电灯D将先变得更亮,然后渐渐变暗

C. 在电路乙中,断开S,电灯D将渐渐变暗

D. 在电路乙中,断开S,电灯D将先变得更亮,然后渐渐变暗

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,当条形磁铁N极插入线圈时,灵敏电流计指针向左偏。

1)仍使灵敏电流计指针向左偏转的操作有______

AN极插入线圈后拔出时 BS极插入线圈CS极插入线圈后拔出时

2)探究过程中,要使指针偏转角度变大,下列方案可行的有______

A.增加线圈匝数B.减少线圈匝数 C.增大插入速度D.减小插入速度

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹,粒子先经过M点,再经过N点。可以判定(  )

A. M点的电势小于N点的电势

B. 粒子带正电,M点的电势大于N点的电势

C. 粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力

D. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,空间中存在一水平方向的匀强电场和一水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B,电场强度大小为,且电场方向和磁场方向相互垂直,在正交的电磁场空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆,与电场正方向成60°夹角且处于竖直平面内,一质量为m,带电量为q(q>0)的小球套在绝缘杆上,若小球沿杆向下的初速度为时,小球恰好做匀速直线运动,已知重力加速度大小为g,小球电荷量保持不变,则以下说法正确的是

A. 小球的初速度

B. 若小球沿杆向下的初速度,小球将沿杆做加速度不断增大的减速运动,最后停止

C. 若小球沿杆向下的初速度,小球将沿杆做加速度不断减小的减速运动,最后停止

D. 若小球沿杆向下的初速度,则从开始运动到稳定过程中,小球克服摩擦力做功为

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图为某汽车在平直公路上启动时发动机功率P随时间t变化的图象,图中Pe为发动机的额定功率,若已知汽车的最大速度为vm,据此可知

A. t1t2时间内汽车一定做匀速运动

B. 0t1时间内发动机做的功为Pet1

C. 汽车匀速运动时受的阻力为

D. t1时刻汽车恰好达到最大速度vm

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【题目】某同学用图甲所示的装置完成了验证机械能守恒定律的实验

1)首先利用螺旋测微器测出了小球的直径,其示数如图乙所示,该示数为d=________mm

2)将该小球由光电门1的正上方无初速度释放,先后通过光电门12,通过电脑显示的时间分别为ss,由以上数据可知小球通过光电门2的速度为____m/s(计算结果保留2位有效数字),如果换成直径较小的球,则实验误差将______(选填增大不变减小)。

3)该小组的同学测出两光电门之间的距离为h,重力加速度大小用g表示,若小球的机械能守恒,则需要验证的关系式为__________(用题中所给字母表示)。

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