如图所示.两足够长平行光滑的金属导轨MN.PQ相距为L.导轨平面与水平面夹角θ＝30°.导轨电阻不计.磁感应强度为B=2T的匀强磁场垂直导轨平面向上.长为L=0.5m的金属棒ab垂直于MN.PQ放置在导轨上.且始终与导轨电接触良好.金属棒ab的质量m=1kg.电阻r=1Ω.两金属导轨的上端连接右端电路.灯泡电阻RL＝4Ω.定值电阻R1＝2Ω.电阻箱电阻R2� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角θ＝30°，导轨电阻不计。磁感应强度为B=2T的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L=0.5m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨电接触良好，金属棒ab的质量m=1kg、电阻r=1Ω。两金属导轨的上端连接右端电路，灯泡电阻R_L＝4Ω，定值电阻R₁＝2Ω，电阻箱电阻R₂＝12Ω，重力加速度为g=10 m/s²，现闭合开关，将金属棒由静止释放，下滑距离为s₀=50m时速度恰达到最大，试求：

（1）金属棒下滑的最大速度v_m；

（2）金属棒由静止开始下滑2s₀的过程中整个电路产生的电热Q。

（1）当金属棒匀速下滑时速度最大，设最大速度为v_m，达到最大时，则根据平衡条件有

mgsinθ=F_安

又 F_安=ILB，，E=BLv_m

R_总=R₁+r+6Ω

联立解得最大速度：v_m=30m/s

（2）由能量守恒知，mg•2S₀sin30°=Q+mv_m²

解得，Q=50J

练习册系列答案

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下列哪些物理量是矢量( )

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(1) 下列说法中正确的是　　　　.

A. 只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数,就可以算出气体分子的体积

B. 悬浮在液体中的固体微粒越小,布朗运动就越明显

C. 由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间只有引力,没有斥力,所以液体表面具有收缩的趋势

D. 液晶既具有液体的流动体,又具有光学各向异性

(2) 如图所示,一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再由B变化到状态C.已知状态A的温度为300K.气体在状态B的温度为　　　　K;由状态B变化到状态C的过程中,气体　　　　(填“吸热”或“放热”).

(3) 已知铁的密度为ρ、摩尔质量为M.阿伏加德罗常数为N_A,将铁原子视为球体,求铁原子的直径d.(球体体积公式V=1/6πd³)

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水平面内固定一U形光滑金属导轨，轨道宽d =2m，导轨的左端接有R=0.3Ω的电阻，导轨上放一阻值为R₀=0.1Ω，m=0.1kg的导体棒ab，其余电阻不计，导体棒ab用水平轻线通过定滑轮连接处于水平地面上质量M=0.3 kg的重物，空间有竖直向上的匀强磁场，如图所示．已知t=0时，B=1T，，此时重物上方的连线刚刚被拉直．从t=0开始，磁场以=0.1 T/s均匀增加，取g=10m/s²．求：

（1）经过多长时间t物体才被拉离地面．

（2）在此时间t内电阻R上产生的电热Q．

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如图所示，内径均匀的U形玻璃管竖直放置，截面积为5 cm²，右侧管上端封闭，左侧管上端开口，内有用细线拴住的活塞．两管中分别封入L＝11 cm的空气柱A和B，活塞上、下气体压强相等均为76 cm水银柱产生的压强，这时两管内的水银面的高度差h＝6 cm，现将活塞用细线缓慢地向上拉，使两管内水银面相平．整个过程中空气柱A、B的温度恒定不变．问(76 cm水银柱的压强相当于1.01×10⁵ Pa)

①活塞向上移动的距离是多少？

②需用多大拉力才能使活塞静止在这个位置上？

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如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L＝1 m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接一阻值为R＝0.40 Ω的电阻，质量为m＝0.01 kg、电阻为r＝0.30 Ω的金属棒ab紧贴在导轨上．现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g取10 m/s²（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响）。