满分5 > 高中物理试题 >

如图1所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,其宽度L=1m,一匀强磁...

如图1所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,其宽度L=1m,一匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P之间连接阻值为R=0.40Ω的电阻,质量为m=0.01kg、电阻为r=0.30Ω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2所示,图象中的OA段为曲线,AB段为直线,导轨电阻不计,g=10m/s2(忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响),试求:
(1)当t=1.5s时,重力对金属棒ab做功的功率;
(2)金属棒ab在开始运动的1.5s内,电阻R上产生的热量;  
(3)磁感应强度B的大小.

manfen5.com 满分网
(1)由题,x-t图象AB段为直线,说明从t=1.5s时开始金属棒ab做匀速直线运动,由图线的斜率求出速度,再求解重力的功率. (2)根据能量守恒定律和焦耳定律求解金属棒ab在开始运动的1.5s内,电阻R上产生的热量; (3)推导出安培力的表达式,根据平衡条件求出磁感应强度B的大小. 【解析】 (1)由x-t图象求得t=1.5s时金属棒的速度为v== t=1.5s时,重力对金属棒ab做功的功率为P=mgv=0.01×10×7W=0.7W. (2)金属棒ab在开始运动的1.5s内,金属棒的重力势能减小转化为金属棒的动能和电路的内能.设电路中产生的总焦耳热为Q,根据能量守恒定律得    mgx=+Q 代入解得Q=0.455J 由焦耳定律得R中发热QR=I2Rt,金属棒ab发热Qr=I2rt,则QR:Qr=R:r=4:3 又QR+Qr=Q 解得QR=0.26J (3)金属棒匀速运动时所受的安培力大小为F=BIL,而I=,E=BLv 得到F= 根据平衡条件得F=mg 则有=mg 代入解得B=0.1T 答: (1)当t=1.5s时,重力对金属棒ab做功的功率为0.7W. (2)金属棒ab在开始运动的1.5s内,电阻R上产生的热量为0.26J;   (3)磁感应强度B的大小为0.1T.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
manfen5.com 满分网如图所示,一个板长为L,板间距离也是L的平行板容器上极板带正电,下极板带负电.有一对质量均为m,重力不计,带电量分别为+q和-q的粒子从极板正中水平射入(忽略两粒子间相互作用),初速度均为v.若-q粒子恰能从上极板边缘飞出,求:
(1)两极板间匀强电场的电场强度E的大小和方向;
(2)-q粒子飞出极板时的速度v的大小与方向;
(3)在极板右边的空间里存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,为使得+q粒子与-q粒子在磁场中对心正碰(碰撞时速度方向相反),则磁感应强度B应为多少?
查看答案
一条滑道由一段半径R=0.8m的1/4圆弧轨道和一段长为L=3.2m水平轨道MN组成,在M点处放置一质量为m的滑块B,另一个质量也为m的滑块A从左侧最高点无初速度释放,A、B均可视为质点.已知圆弧轨道光滑,且A与B之间的碰撞无机械能损失(取g=10m/s2).
(1)求A滑块与B滑块碰撞后的速度v′A和v′B
(2)若A滑块与B滑块碰撞后,B滑块恰能达到N点,则MN段与B滑块间的摩擦因数μ的大小为多少?

manfen5.com 满分网 查看答案
Ⅰ如图1是利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验装置.
(1)在验证机械能守恒定律的试验中,没有必要进行的操作是______
A.用天平测重物的质量        B.用秒表测重物下落的时间
C.用打点计时器记录重物下落的信息        D.用纸带记录测量重物下落的高度
(2)该实验所用打点计时器的电源频率为50Hz,A、B、C为纸带中选取的三个计数点,如图2,每两个计数点之间还有4个点未画出,则每两个计数点之间的时间间隔T=______s,打点计时器在打下计数点B时,物体的下落速度为vB=______m/s.(小数点后保留两位有效数字)
(3)由于该实验中存在阻力做功,所以实验测得的重物的重力势能的减少量______动能的增加量(选填“<”,“>”或“=”)
Ⅱ现有一只标值为“3.0V,xW”小灯泡,其额定功率的标值已模糊不清.某同学想通过测量灯丝伏安曲线的方法,来找出该灯泡正常工作时的功率.
manfen5.com 满分网
(1)已知该灯泡灯丝电阻较小,请先在图,3中补全用伏安法测量灯丝电阻的电路图,再选择合适量程的电流表与电压表,将图4中的实物连成完整的电路.
(2)开关S闭合之前,图4中滑动变阻器的滑片应该置于______(选填“A”端、“B端”、或“AB正中间”)
(3)该同学通过实验作出了灯丝的伏安曲线如图5所示,根据小灯泡的额定电压的标值为“3.0V”,从图5中可以找出该灯正常工作时的电流I=______A,其额定功率为P=______W.(结果均保留两位有效数字)

manfen5.com 满分网 查看答案
2010年广州亚运会上,刘翔重归赛场,以打破亚运记录的方式夺得110米跨栏的冠军.他采用蹲踞式起跑,在发令枪响后,左脚迅速蹬离起跑器,在向前加速的同时提升身体重心.如图所示,假设质量为m的运动员,在起跑时前进的距离S内,重心升高量为h,获得的速度为v,阻力做功为W,则在此过程中( )
manfen5.com 满分网
A.运动员的机械能增加了manfen5.com 满分网
B.运动员的动能增加了manfen5.com 满分网
C.运动员的重力做功为W=mgh
D.运动员自身做功manfen5.com 满分网
查看答案
如图所示,一个边长为l、总电阻为R的单匝等边三角形金属线框,在外力的作用下以速度v匀速穿过宽度均为l的两个有界匀强磁场,磁场的磁感应强度大小均为B,方向相反.线框运动方向始终与底边平行且与磁场边界垂直.取顺时针方向的电流为正,从图示位置开始,线框中的感应电流i与线框沿运动方向的位移x之间的函数图象是( )
manfen5.com 满分网
A.manfen5.com 满分网
B.manfen5.com 满分网
C.manfen5.com 满分网
D.manfen5.com 满分网
查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.