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如圖12-73所示,處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導軌相距L,導軌平面與水平面間夾角為θ,上端連接阻值為R的電阻,勻強磁場方向與導軌平面垂直,磁感應強度為B.有一質量為m、電阻為2R的金屬棒MN與導軌垂直,以某一初速沿導軌向上運動,金屬棒和導軌接觸良好,上升的最大高度為h,在此過程中阻值為R 的電阻上產生的焦耳熱為Q.求:在金屬棒運動過程中整個回路的最大熱功率.

圖12-73

Pm=


解析:

因金屬棒MN的電阻是電阻R的兩倍,電流相等,所以金屬棒上升過程中產生的焦耳熱為2Q.設金屬棒初速為v0=mg+3Q,所以v0=

金屬棒開始運動時熱功率最大,電動勢E0=BLv0,最大熱功率Pm=

聯立以上各式解得?Pm=

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(1)如圖所示,游標卡尺的示數為
0.22
0.22
cm;螺旋測微器的示數為
3.290
3.290
mm.

(2)某同學利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.該同學經正確操作得到打點紙帶,在紙帶后段每兩個計時間隔取一個計數點,依次為1、2、3、4、5、6、7,測量各計數點到第一個打點的距離h,并正確求出打相應點時的速度v.各計數點對應的數據見下表:

計數點 1 2 3 4 5 6 7
h(m) 0.124 0.194 0.279 0.380 0.497 0.630 0.777
v(m/s) 1.94 2.33 2.73 3.13 3.50
v2(m2/s2 3.76 5.43 7.45 9.80 12.3
請在圖坐標中,描點作出v2-h 圖線;由圖線可知,重鍾下落的加速度g′=
9.75
9.75
m/s2(保留三位有效數字);若當地的重力加速度g=9.80m/s2,根據作出的圖線,能粗略驗證自由下落的重鍾機械能守恒的依據
圖線為通過坐標原點的一條直線,斜率g′與g基本相等
圖線為通過坐標原點的一條直線,斜率g′與g基本相等


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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)一游標卡尺,主尺最小分度是1mm,游標尺上有20個小的等分刻度,用它測一小球的直徑,如圖甲所示的讀數是
10.50
10.50
mm;用螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑,如圖乙所示的讀數是
1.730
1.730
mm.

(2)某同學利用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律,經正確操作得到打點紙帶,在紙帶后段每兩個計時間隔取一個計數點,依次為1、2、3、4、5、6、7,測量各計數點到第一個打點的距離h,并正確求出打相應點時的速度v.各計數點對應的數據見下表:
計數點 1 2 3 4 5 6 7
h(m) 0.124 0.194 0.279 0.380 0.497 0.630 0.777
v(m/s) 1.94 2.33 2.73 3.13 3.50
v2(m2/s2 3.76 5.43 7.45 9.80 12.3
請在圖乙坐標中,描點作出v2-h圖線
;由圖線可知,重鍾下落的加速度g′=
9.75
9.75
m/s2(保留三位有效數字).

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科目:高中物理 來源: 題型:

某研究性學習小組發現河水在緩慢流動時有一個規律,河中央流速最大,岸邊速度幾乎為零.為了研究河水流速與離河岸距離的關系,小明設計了這樣的測量儀器:如圖甲所示,兩端開口的“L”形玻璃管的水
平部分置于待測的水流中,豎直部分露出水面,且露出水面部分的玻璃管足夠長.當水流以速度v正對“L”形玻璃管的水平部分開口端勻速流動時,管內外水面高度差為h,且h隨水流速度的增大而增大.為了進一步研究水流速度v與管內外水面高度差h的關系,該組同學進行了定量研究,得到了如下表所示的實驗數據,并根據實驗數據得到了v-h圖象,如圖丙所示.
v(m/s) 0 1.00 1.41 1.73 2.00 2.45 2.83 3.16
h(m) 0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.30 0.40 0.50
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(1)根據上表的數據和圖丙中圖象的形狀,可猜想v和h之間的關系為
 

為驗證猜想,請在圖丁中確定縱軸所表示的物理量,并作出圖象,若該圖象的形狀為
 
,說明猜想正確.
(2)現利用上述測速器,由河流南岸開始,每隔1m測一次流速,得到數據如下表所示:根據v和h之間的關系完成下表的最后一行,對比下表中的數據,可以看出河中水流速度v與離南岸的距離x的關系為
 

測試點離岸距離x/m 0 1 2 3 4
管內外液面高度差h/cm 0 0.8 3.2 7.2 12.8
相應的河水流速v/ms-1
 
 
 
 
 

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖13-12-11所示,在勻強電場中分布著A、B、C三點,且BC=20 cm.當把一個電荷量q=10-5C的正電荷從A點沿AB線移到B點時,電場力做功為零.從B點移到C點時,電場力做功為-1.73×10-3J,則UAC=________,電場的方向為_______,場強的大小為_______.

                                                             圖13-12-11

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