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如图15所示,电动机牵引一根原来静止的长为L=1m、质量m=0.1kg的导体棒MN,导体棒的电阻为R=1Ω,处于磁感应强度为B=1T的匀强磁场中,磁场垂直于框架平面向里.导体棒MN在电动机的牵引下上升h=3.8m获得稳定的速度,导体棒产生的焦耳热为2J,电压表和电流表的示数分别为7V、1A,电动机内阻r=1Ω,不计一切摩擦,g取10m/s2,求导体棒达到稳定时的速度.


见试题分析
【试题分析】
首先要区别外电源提供的动力工作电路和电磁感应电路,明确动力工作电路中能量的分配关系.电动机总功率P=UI包含两部分,输出功率P和内阻消耗功率为Pr=I2r
即 IU=P+I2r
所以 P=IU-I2r=6W
导体棒MN在拉力F的作用下向上做加速度减小、速度增加的变加速直线运动.由右手定则可知,感应电流由N→M,由左手定则可知F向下,当a=0时速度达到最大为vmax,有 F=mg+
且 P=Fvmax
由上两式可解得 vmax=2m/s
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)在“探究力的平行四边形定则”的实验中,用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳另一端系着绳套B、C(用来连接弹簧测力计).其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳.
①某同学的实验处理结果如图1,与橡皮条共线的力一定是
F′
F′
.(选填“F”或“F′”)
②本实验采用的科学方法是
C
C

A.理想实验法 B.控制变量法 C.等效替代法 D.建立物理模型法
(2)某型号电吹风的内部电路图及铭牌如图2所示,图中M为电动机,R为电热丝.该电吹风有“热风”和“冷风”两种功能,可通过开关S1和S2的通断来切换,则正常使用该电吹风的热风功能时电热丝的电阻为
55
55
Ω.
小明从一个废弃的该型号电吹风中拆下电热丝,想用伏安法测量该电热丝在常温下的电阻,手边有如下器材:
A.电源E(电动势4.5V,内阻0.5Ω)
B.电压表V(0~3~15V,内阻大于3kΩ)
C.电流表A(0~15~150mA,内阻小于1Ω)
D.滑动变阻器R1(0~15Ω,2.0A)
E.滑动变阻器R2(0~2kΩ,0.3A)
F.开关S和导线若干
(1)滑动变阻器应该选择
R1
R1
(选填“R1”或“R2”),连接电路时,电压表的量程应该选择
0~3
0~3
V,电流表的量程应该选择
0~150
0~150
mA.
(2)请在图3的虚线框中补全实验电路图.
(3)若一次实验中,两表的指针分别如图4所示,则电压表的读数为
1.8
1.8
V,该电热丝在常温下的电阻为
15
15
Ω.(结果均保留三位有效数字)
4量结果与正常工作时的阻值有较大差异主要是因为
C
C

A.伏安法测电阻时电压表内阻带来的系统误差
B.伏安法测电阻时电流表内阻带来的系统误差
C.测量时电阻温度与正常工作时电阻温度差异较大
D.电压表和电流表读数的偶然误差.

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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学查阅相关资料得到直流电动机M转动时的U-Ⅰ特性曲线,如图甲所示,该同学利用图乙的实验电路研究电动机的转动情况,电路中使用恒压电源(输出电压值固定),R1是定值电阻(阻值为15Ω),R2是滑动变阻器,A是理想电流表,实验操作步骤如下:
(1)调节滑动变阻器,使其接入电路中的阻值为
最大
最大

(2)先闭合开关S1,开关S2保持断开,此时电流表的示数为0.6A,则恒压电源输出电压为
9.0
9.0
V;
(3)再闭合开关S2,然后缓慢调节滑动变阻器使电动机恰好转动起来,此时电流表的示数为1.8A,直流电动机M实际消耗的电功率为
3.8
3.8
W,滑动变阻器接入电路中的阻值为
4.8
4.8
Ω.(保留2位有效数字)

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科目:高中物理 来源:2011-2012学年江苏省高三高考一轮复习第五章章末质量检测物理试卷(解析版) 题型:计算题

(10分)某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛.比赛路径如图15所示,赛车从起点A出发,沿水平直线轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道,离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点,并能越过壕沟.已知赛车质量m=0.1 kg,通电后以额定功率P=1.5 W工作,进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3 N,随后在运动中受到的阻力均可不计.图中L=10.00 m,R=0.32 m,h=1.25 m,x=1.50 m.问:要使赛车完成比赛,电动机至少工作多长时间?(取g=10 m/s2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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科目:高中物理 来源:2012届江苏省高三高考一轮复习第五章章末质量检测物理试卷(带解析) 题型:计算题

(10分)某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛.比赛路径如图15所示,赛车从起点A出发,沿水平直线轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道,离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点,并能越过壕沟.已知赛车质量m=0.1 kg,通电后以额定功率P=1.5 W工作,进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3 N,随后在运动中受到的阻力均可不计.图中L=10.00 m,R=0.32 m,h=1.25 m,x=1.50 m.问:要使赛车完成比赛,电动机至少工作多长时间?(取g=10 m/s2)

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