【题目】如图所示，间距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面夹角α=30°，下端N、Q间连接一阻值为R的电阻．导轨上有一个正方形区间abcd，cd以下存在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场．长度为L、电阻为r的金属棒与导轨接触良好且垂直导轨放置，当金属棒从ab位置由静止释放的同时，对金属棒施加一个平行导轨向下的恒力F，F的大小是金属棒重力的 
，金属棒通过cd时恰好做匀速运动，若此时突然只将力F的方向反向，力F的大小不变，经过一段时间后金属棒静止，已知重力加速度为g，不计金属导轨的电阻，求：
（1）金属棒的质量；
（2）整个过程中电阻R上产生的焦耳热；
（3）金属棒通过cd后向下运动的最大距离．
【答案】
（1）
解：在磁场外运动过程： 
， 
刚进入磁场时： 
，
联立可以得到： 
（2）
解：从金属棒进入磁场到最终静止过程中：
， 
， 
， 
联立可以得到： 
（3）
解：拉力反向后导体棒所受合力等于安培力，则： 
取极短时间△t内，△x=v△t， 
代入并化简得到： 
设金属棒离开cd后向下运动的最大距离为x，则由累积法可以知道： 
整理可以得到：x=2L
【解析】（1）由牛顿第二定律和运动学公式求出金属棒刚进入磁场时的速度，刚进入磁场由平衡条件可求质量；（2）由能量关系可求整个过程中电阻R上产生的焦耳热．（3）力F反向后，金属棒所受的合力等于安培力，根据牛顿第二定律列式，由累积法求出向下运动的最大距离；
【考点精析】本题主要考查了动能定理的综合应用和焦耳定律的相关知识点，需要掌握应用动能定理只考虑初、末状态，没有守恒条件的限制，也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用时间的动力学问题，都可以用动能定理分析和解答，而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷；焦耳定律:Q=I2Rt，式中Q表示电流通过导体产生的热量，单位是J.焦耳定律无论是对纯电阻电路还是对非纯电阻电路都是适用的才能正确解答此题．
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】下列几种做法中，符合安全用电的是（ ）
A.可用湿布擦带电设备
B.遇到电器设备冒火时，应先泼水灭火
C.发现有人触电时，应赶快切断电源或用干燥木棍将电线挑开
D.没有三孔插座时，可将三脚插头的一脚折弯后，插入二孔插座中使用
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5 m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1 Ω.一导体棒MN垂直于导轨放置，质量为0.2 kg，接入电路的电阻为1 Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8 T．将导体棒MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g取10 m/s2 ， sin 37°＝0.6)( )
A.2.5 m/s 1 W
B.5 m/s 1 W
C.7.5 m/s 9 W
D.15 m/s 9 W
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，一个质量为m的物体（视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面．其运动的加速度大小为 
g，物体在斜面上上升的最大高度为h，则这个过程中物体（ ）
A.重力势能增加了 mgh
B.重力势能增加了 
mgh
C.动能损失了mgh
D.机械能损失了 mgh
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】可以用来测量国际单位制规定的三个力学基本物理量的仪器是下列哪一组（ ）
A.米尺、弹簧测力计、秒表B.米尺、弹簧测力计、打点计时器
C.米尺、天平、秒表D.量筒、天平、秒表
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是( )
A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关
B.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大
C.穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大
D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如果你手上有一块纯天然的黑色大理石，大理石表面的纹路很流畅，颜色也很通透，在2019年7月20号那天早上，你面朝着阳光把它扔到玛纳斯河里面去之后，会有什么现象发生？答：____________________。
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