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【题目】如图所示,两根与水平面成θ=30°角的足够长光滑金属导轨平行放置,导轨间距为L=1m,导轨两端各接一个电阻,其阻值R1=R2=1Ω,导轨的电阻忽略不计.整个装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面斜向上,磁感应强度B=1T.现有一质量为m=0.2kg、电阻为的金属棒用绝缘细绳通过光滑滑轮与质量为M=0.5kg的物体相连,细绳与导轨平面平行.将金属棒与M由静止释放,棒沿导轨运动了6m后开始做匀速运动.运动过程中,棒与导轨始终保持垂直且接触良好,图示中细绳与R2不接触.(g=10m/s2)求:

(1)金属棒匀速运动时的速度;

(2)棒从释放到开始匀速运动的过程中,电阻R1上产生的焦耳热.

【答案】(1)6m/s;(2)1.9J.

【解析】

(1)电路总电阻:
金属杆受到的安培力:FB=BIL=
金属棒做匀速运动,处于平衡状态,由平衡条件得:Mg=mgsinθ+
解得:v=6m/s;
(2)对系统,由能量守恒有:Mgs=mgssinθ+Q+(M+m)v2
Q=I2Rt可知,Qr=4Q1=4Q2,Q=Qr+Q1+Q2

解得:Q1=1.9J;

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学利用图所示电路测量量程为2.5 V的电压表的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有:电阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω),滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ),直流电源E(电动势3 V),开关1个,导线若干.

实验步骤如下:

①按电路原理图连接线路;

②将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与电路原理图中最左端所对应的位置,闭合开关S;

③调节滑动变阻器,使电压表满偏;

④保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2.00 V,记下电阻箱的阻值.

回答下列问题:

(1)实验中应选择滑动变阻器________(“R1“R2”).

(2)根据原理图所示电路将实物图连线 _______

(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计算可得电压表的内阻为________Ω(结果保留到个位).

(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为___ (填正确答案标号).

A.100 μA   

B.250 mA

C.500 μA

D.1 mA

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【题目】在图示的字形导线框中,aebf的电阻不计,ab、cd、ef电阻相等,以一定速度v匀速进入一匀强磁场的过程中,在ab进入后与cd进入后相比(  

A. ab中电流相等

B. cd中电流相等

C. ab间电压相等

D. 导线框消耗的总电功率相等

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【题目】201593号纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年阅兵式在北京天安门广场举行参加此次阅兵的轰油空中加油机是中国自主研制的第一款空中加油机图为加受油机梯队保持在预对接状态,飞越天安门接受检阅下列说法中正确的是  

A. 选地面为参考系,受油机是静止的

B. 选加油机为参考系,受油机是静止的

C. 参考系必须选静止不动的物体

D. 任何物体都可以作为参考系

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【题目】在一次实验中,某同学让小车沿倾斜的长木板下滑,为了探究小车的运动性质,某同学得到的一条纸带如图所示,纸带上ABCDE是按时间顺序选取的五个计数点,每相邻的两个计数点间有四个点未画出,计时器所用的电源的频率为50Hz,用直尺量出BCDEA点的距离如图所示(单位:cm),则B点的速度大小为vB=________m/s,小车的加速度大小为 a =________ m/s 2(结果保留3位有效数字).

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【题目】如图(甲)所示,M1M4、N1N4为平行放置的水平金属轨道,M4P、N4Q为相同半径,平行放置的竖直半圆形金属轨道,M4、N4为切点,P、Q为半圆轨道的最高点,轨道间距L=1.0m,圆轨道半径r=0.32m,整个装置左端接有阻值R=0.5Ω的定值电阻.M1M2N2N1、M3M4N4N3为等大的长方形区域ⅠⅡ,两区域宽度 d=0.5m,两区域之间的距离s=1.0m;区域Ⅰ内分布着均匀的变化的磁场B1,变化规律如图(乙)所示,规定竖直向上为B1的正方向;区域Ⅱ内分布着匀强磁 B2,方向竖直向上.两磁场间的轨道与导体棒CD间的动摩擦因数为μ=0.2,M3N3右侧的直轨道及半圆形轨道均光滑.质量m=0.1kg,电阻R0=0.5Ω的导体棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉动下,从M2N2处由静止开始运动,到达M3N3处撤去恒力F,CD棒匀速地穿过匀强磁场区,恰好通过半圆形轨道的最高点PQ处.若轨道电阻、空气阻力不计,运动过程导棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直,g10m/s2 求:

(1)水平恒力F的大小;

(2)CD棒在直轨道上运动过程中电阻R上产生的热量Q.

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【题目】如图所示,汽车里有一水平放置的硅胶防滑垫,防滑垫上放置一个小摆件。若汽车在水平公路上向前做匀速直线运动,则以下说法正确的是  

A. 摆件受到向前的静摩擦力

B. 若汽车匀速运动速度太快,摆件可能后移

C. 若汽车突然加速,摆件会受到向前的静摩擦力

D. 用相同的水平力推摆件未推动,使用防滑垫能使摆件受到的静摩擦力增大

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【题目】两只额定电压均为110V的灯泡A和B,额定功率分别为40W和100W,为了使它们接到220V电源上能正常发光,同时电路消耗的电功率最小,如图所示的四个电路中最合理的是图( )

A. B. C. D.

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A. B.

C. D.

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