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【题目】如图所示,两根足够长的平行光滑金属导轨固定在竖直平面内,导轨间距为L,下端连接阻值为4r的定值电阻,导轨电阻不计。整个装置处在匀强磁场中,磁感应强度为B,方向垂直导轨平面向里。一质量为m的金属棒ab接入回路的电阻为r,在大小为3mg方向竖直向上的拉力作用下开始运动。金属棒始终保持水平且与导轨接触良好,重力加速度为g,求:

(1)金属棒所能达到最大速度vm的大小;

(2)金属棒从静止开始沿导轨上滑h,此时已达到最大速度,这一过程中金属棒上产生的焦耳热Qr

【答案】(1)(2)

【解析】

(1)速度最大时受力平衡,根据平衡条件可得

其中拉力,导体棒切割磁感应线产生的感应电动势,根据闭合电路的欧姆定律可得

联立解得

(2)金属棒从静止开始沿导轨上滑h过程中克服安培力做的功为WA,根据动能定理可得

根据功能关系可得产生的总的焦耳热为

根据焦耳定律可得这一过程中金属棒上产生的焦耳热

练习册系列答案
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【题目】如图所示是原子物理史上几个著名的实验,关于这些实验,下列说法正确的是(  )

A.卢瑟福的α粒子散射实验现象是大部分α粒子出现了大角度的散射

B.放射线在磁场中偏转,图中三种射线的穿透能力顺序为:乙>>

C.电压相同时,光照越强,光电流越大,说明遏止电压和光的强度有关

D.链式反应中,在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了使中子减速

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【题目】如图所示,由U形管和细管连接的玻璃泡ABC浸泡在温度均为0℃的水槽中,B的容积是A3倍。阀门SAB两部分隔开。A内为真空,BC内都充有气体。U形管内左边水银柱比右边的低60mm。打开阀门S,整个系统稳定后,U形管内左右水银柱高度相等。设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。

1)求玻璃泡C中气体的压强(以mmHg为单位);

2)将右侧水槽的水从0℃加热到一定温度时,U形管内左右水银柱高度差又为60mm,求加热后右侧水槽的水温。

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【题目】20134月出现火星合日的天象,火星合日是指火星、太阳、地球三者之间形成一条直线时,从地球的方位观察,火星位于太阳的正后方,火星被太阳完全遮蔽的现象,如图所示;已知地球、火星绕太阳运行的方向相同,若把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆,火星绕太阳公转周期约等于地球公转周期的 2倍,由此可知( )

A. “火星合日约每1年出现一次

B. “火星合日约每4年出现一次

C. 火星的公转半径约为地球公转半径的

D. 火星的公转半径约为地球公转半径的8

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【题目】在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN,相距为L,导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下.有两根质量均为m的金属棒a、b,先将a 棒垂直导轨放置,用跨过光滑定滑轮的细线与物块c 连接,连接a棒的细线平行于导轨,由静止释放c,此后某时刻,将b也垂直导轨放置,a、c此刻起做匀速运动,b棒刚好能静止在导轨上.a棒在运动过程中始终与导轨垂直,两棒与导轨电接触良好,导轨电阻不计.则

A物块c的质量是2msinθ

Bb棒放上导轨前,物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能

Cb棒放上导轨后,物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能

Db棒放上导轨后,a棒中电流大小是

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【题目】20187月,贵州铜仁市与美国超级高铁公司Hyperloop Transportation Technologies(简称HTT)在贵阳市举行《超级高铁体验线项目合作框架协议》签约仪式,此项协议为HTT与中国签署的第一份Hyperloop超级高铁线路协议。建成后,如果乘坐Hyperloop从某城到达另一城市,600公里的路程需要40分钟。Hyperloop先匀加速,达到最大速度1 200 km/h后匀速运动,快进站时再匀减速运动,且加速与减速的加速度大小相等,则下列关于Hyperloop的说法正确的是

A.加速与减速的时间不一定相等

B.加速时间为10分钟

C.加速时加速度大小为2 m/s2

D.如果加速度大小为10 m/s2,题中所述运动最短需要32分钟

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【题目】《大国工匠》节目中讲述了王进利用秋千法1000kV的高压线上带电作业的过程。如图所示,绝缘轻绳OD一端固定在高压线杆塔上的O点,另一端固定在兜篮上。另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的定滑轮,一端连接兜篮,另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里,缓慢地从C点运动到处于O点正下方E点的电缆处。绳OD一直处于伸直状态,兜篮、王进及携带的设备总质量为m,不计一切阻力,重力加速度大小为g。关于王进从C点运动到E点的过程中,下列说法正确的是

A. 工人对绳的拉力一直变大

B. OD的拉力一直变小

C. ODCD两绳拉力的合力大小等于mg

D. 当绳CD与竖直方向的夹角为30°时,工人对绳的拉力为

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【题目】在光电效应实验中,某同学按如图a方式连接电路,利用该装置在不同实验条件下得到了三条光电流与A、K两极之间电压UAK的关系曲线(甲光、乙光、丙光)如图b所示,则下列说法正确的是

A. 甲、乙两光的光照强度相同

B. 甲、乙两光的频率相同

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D. 乙光的波长大于丙光的波长

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【题目】一只鸟在距水面20m的上空以5m/s的速度水平飞行. 突然它叼着的一条0. 1kg的鱼从口中掉落. 不计空气阻力(g10m/s2),求

1)鱼从脱离到落至水面所用的时间;

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3)鱼撞击水面的速度大小。

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