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图14中MNPQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.40m,电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直。质量m为6.0×10-3kg.电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R1。当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑,整个电路消耗的电功率P为0.27W,重力加速度取10m/s2,试求速率v和滑动变阻器接入电路部分的阻值R2

解析:对ab棒由能量守恒定律得: mgv=P
代入数据得:v=4.5m/s ②
又 EBLv
设电阻RR的并联电阻为Rab棒的电阻为r,有
  ④
  ⑤
P=IE
由②③④⑤ 代入数据得:=6.0Ω.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(08年广东六校联考)(14分) 如图所示,光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距l,在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻,在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电阻为r、长度也刚好为l的导体棒ab垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距d0。现用一个水平向右的力F拉棒ab,使它由静止开始运动,棒ab离开磁场前已做匀速直线运动,棒ab与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计,F随ab与初始位置的距离x变化的情况如图,F0已知。求:

(1)棒ab离开磁场右边界时的速度

(2)棒ab通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能

(3)d0满足什么条件时,棒ab进入磁场后一直做匀速运动

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科目:高中物理 来源: 题型:

利用插针法测玻璃的折射率,实验中先将玻璃砖固定在水平桌面的白纸上,画出玻璃砖两侧界面MN、PQ,在玻璃砖的一侧插好P1、P2大头针后,某同学发现在P1、P2的同侧通过玻璃砖在图5-4-14所示位置也可观察到P1、P2的像.于是他在白纸上插大头针P3,使P3挡住P1、P2.同样的方法,他又插下大头针P4,使P4挡住P3、P2和P1.取走玻璃砖,画P1、P2连线交MN于O点.P3、P4连线交MN于O′点,测出P1P2连线与MN间的夹角α=30°.玻璃砖的厚度h=2.00 cm,OO′两点间的距离l=3.00 cm,则玻璃砖的折射率为__________.

图5-4-14

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图14甲所示,足够长的金属导轨MNPQ与一阻值为R的电阻相连,平行  

    地放在水平桌面上,质量为m的金属杆ab可以无摩擦地沿导轨运动.导轨与ab杆的电

    阻不计,导轨宽度为L.磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过整个导轨平面.现给金属杆

     ab一个初速度v0,使ab杆向右滑行.回答下列问题:

图14

(1)简述金属杆ab的运动状态,并在图乙中大致作出金属杆的vt图象;

(2)求出回路的最大电流值Im并指出金属杆中电流流向;

(3)当滑行过程中金属杆ab的速度变为v时,求杆ab的加速度a

(4)电阻R上产生的最大热量Qm.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(12分)如图14所示,一绝缘“”形细管由两段相互平行的足够长的水平直管PQMN和一半径为R的光滑半圆管MAP组成,固定在竖直平面内,其中MN管内壁是光滑的,PQ管是粗糙的。现将一质量为m的带电小球(小球直径远小于R)放在MN管内,小球所受的电场力为重力的。重力加速度为g

(1)若将小球由D点静止释放,则刚好能到达P点,求DM间的距离.

(2)若将小球由M点左侧5R处静止释放,设小球与PQ管间的动摩擦因数为),小球所受最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,求小球在整个运动过程中克服摩擦力所做的功.

 

图14

 
 


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