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【题目】如图所示,水平面内固定的三条光滑平行金属导轨a、b、c,相距均为d=2m,导轨ac间横跨一质量为m=1kg的金属棒MN,棒与导轨始终良好接触棒的总电阻r=2Ω,导轨的电阻忽略不计在导轨bc间接一电阻为R=2Ω的灯泡,导轨ac间接一理想电压表整个装置放在磁感应强度B=2T匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下现对棒MN施加一水平向右的拉力F,使棒从静止开始运动,已知施加的水平外力功率恒定,经过t=2s时间棒的速度达到=3m/s且以后稳定试求:

(1)金属棒速度稳定时施加的水平恒力F为多大?

(2)水平外力F的功率为多少?

(3)在此t=2s时间内金属棒产生的热量是多少?

【答案】116N248W3305J

【解析】

试题分析:(1)金属棒速度达到稳定,有:

联立得:F=16N

(2)=48W

(3)设小灯泡和金属棒产生的热量分别为,根据焦耳定律得知:

由功能关系得:Pt=++

代入数据得:=305J

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,带电荷量为+q、质量为m的滑块,沿固定的绝缘斜面匀速下滑。现加上一竖直向上的匀强电场,电场强度为E,且qEmg。物体沿斜面下滑的过程中,以下说法正确的是

A. 滑块将沿斜面减速下滑

B. 滑块仍沿斜面匀速下滑

C. 加电场前,系统机械能守恒

D. 加电场后,重力势能的减少量大于电势能的增加量

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示为一滑草场。某条滑道由上下两段高均为h,与水平面倾角分别为45°37°的滑道组成,滑草车与草地之间的动摩擦因数为。质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑,经过上、下两段滑道后,最后恰好静止于滑道的底端(不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失,)。则

A. 动摩擦因数

B. 载人滑草车最大速度为

C. 载人滑草车克服摩擦力做功为mgh

D. 载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为

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【题目】小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示,两根平行金属导轨相距l=050 m,倾角θ=53°,导轨上端串接一个R=005 Ω的电阻。在导轨间长d=056 m的区域内,存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度B=20 T。质量m=40 kg的金属棒CD水平置于导轨上,用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连。CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s=024 m。一位健身者用恒力F=80 N拉动GH杆,CD棒由静止开始运动,上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直。当CD棒到达磁场上边界时健身者松手,触发恢复装置使CD棒回到初始位置重力加速度g=10 m/s2,sin 53°=08,不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量。求

1CD棒进入磁场时速度v的大小;

2CD棒进入磁场时所受的安培力FA的大小;

3在拉升CD棒的过程中,健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q。

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【题目】如图所示,虚线MN上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,MN下方存在竖直向下的匀强磁场,两处磁感应强度大小均为。足够长的不等间距金属导轨竖直放置,导轨电阻不计。两个金属棒通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上,其中光滑金属棒AB质量为m,长为L,电阻为R;金属棒CD质量为2m、长为2L、电阻为2R,与导轨之间的动摩擦因数为μ。若AB棒在外力F的作用下向上做匀速运动,CD棒向下做匀速运动,下列说法正确的是

A、AB棒中电流方向从A到B

B、AB棒匀速运动的速度

C、AB杆所受拉力

D、时间t内CD棒上的焦耳热为

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【题目】在测定一节干电池电动势和内电阻的分组实验中,实验1组的同学利用图甲所示电路,选用下列器材进行了规范的实验操作。

A干电池内电阻小于1

B电流表量程0~06A,内阻RA=1Ω

C电压表量程0~3V,内阻约为20KΩ

D滑动变阻器0~20Ω,允许最大电流2A

E开关、导线若干

把得到的数据记录后用“”在图乙所示的“U—I”图象中进行描点。在小组互评环节,实验2组的同学在实验器材没有变化的情况下对1组的实验方案进行了改进后再次进行了实验,并把实验数据用“”也描在图乙所示的“U—I”图象中。请完成以下对1组实验方案的评价及改进。

1从实验原理上来看,用图甲电路进行实验,误差主要来自:_____________。

2从所得实验数据来看,不足之处是:_____ ____

3将给出的改进方案电路图画在方框中___ ___

4根据改进后所得的实验数据作出图线,由图线得到:电动势E=____ ____;内阻r=_______。保留3位有效数字

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【题目】成都“欢乐谷”大型的游乐性主题公园,园内有一种大型游戏机叫“跳楼机”让人体验短暂的“完全失重”,非常刺激参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面50m高处,然后由静止释放为研究方便,认为人与座椅沿轨道做自由落体运动2s后,开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动,且下落到离地面5m高处时速度刚好减小到零然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落,将游客送回地面.(取g=10m/s2

求:1座椅在自由下落结束时刻的速度是多大?

2在匀减速阶段,座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍?

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【题目】如图所示,在平行板电容器正中有一个带电微粒。K闭合时,该微粒恰好能保持静止。在充电后将K断开的情况下,能使带电微粒向上运动打到上极板的做法是(

A.上移上极板M B.上移下极板N

C.左移上极板M D.把下极板N接地

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【题目】如图甲所示,一光滑的平行金属导轨ABCD竖直放置,AB、CD相距L,在A、C之间接一个阻值为R的电阻;在两导轨间的abcd矩形区域内有垂直导轨平面向外、高度为5h的有界匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m电阻为r长度也为L的导体棒放在磁场下边界ab上(与ab边重合)。现用一个竖直向上的力F拉导体棒.使它由静止开始向上运动,导体棒刚要离开磁场时恰好做匀速直线运动,导体棒与导轨始终垂直且保持良好接触,导轨电阻不计.F随导体棒与初始位置的距离x变化的情况如图乙所示,下列判断正确的是

A.导体棒离开磁场时速度大小为

B.离开磁场时导体棒两端电压为

C.导体棒经过磁场的过程中,通过电阻R的电荷量为

D.导体棒经过磁场的过程中,电阻R产生焦耳热为

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