題目列表(包括答案和解析)
如圖1所示，平行金屬導(dǎo)軌寬度為l＝0.6 m，與水平面間的傾角為
＝37°，導(dǎo)軌電阻不計，底端接有阻值為R＝3 Ω的定值電阻，磁感強(qiáng)度為B＝1T的勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面．有一質(zhì)量為m＝0.2 kg，長也為l的導(dǎo)體棒受導(dǎo)軌上兩支柱p支撐靜止在ab位置，導(dǎo)體棒的電阻為Ro＝1 Ω，它與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.3．導(dǎo)體棒獲得平行斜面的初速vo＝10 m/s向上滑行最遠(yuǎn)至a/b/位置，所滑行距離為 s＝4 m．(sin37°＝0.6，cos37o＝0.8，重力加速度g＝10 m/s2)．問：
(1)把運動導(dǎo)體棒視為電源，最大輸出功率是多少？
(2)上滑過程中導(dǎo)體棒所受的安培力做了多少功？
(3)以ab位置為零勢點，若導(dǎo)體棒從ab上滑d＝3 m過程中電阻R發(fā)出的熱量QR＝2.1 J，此時導(dǎo)體棒的機(jī)械能
為多大？
(4)在圖2中畫出圖線，要求能反映導(dǎo)體棒在上滑和下滑過程中機(jī)械能E隨位移x變化的大致規(guī)律．(x正方向沿斜面向上，坐標(biāo)原點O在ab位置)
如圖所示，兩根與水平面成
＝30°角的足夠長光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌間距為L＝1 m，導(dǎo)軌底端接有阻值為1 W
的電阻R，導(dǎo)軌的電阻忽略不計．整個裝置處于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1 T．現(xiàn)有一質(zhì)量為m＝0.2 kg、電阻不計的金屬棒用細(xì)繩通過光滑滑輪與質(zhì)量為M＝0.5 kg的物體相連，細(xì)繩與導(dǎo)軌平面平行．將金屬棒與M由靜止釋放，棒沿導(dǎo)軌運動了2 m后開始做勻速運動．運動過程中，棒與導(dǎo)軌始終保持垂直接觸．(取重力加速度g＝10 m/s2)求：
(1)金屬棒勻速運動時的速度；
(2)棒從釋放到開始勻速運動的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；
(3)若保持某一大小的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1不變，取不同質(zhì)量M的物塊拉動金屬棒，測出金屬棒相應(yīng)的做勻速運動的v值，得到實驗圖像如圖所示，請根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)計算出此時的B1；
(4)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B2，B2＝2B1，其他條件不變，請在坐標(biāo)圖上畫出相應(yīng)的v－M圖線，并請說明圖線與M軸的交點的物理意義．
（19分）如圖所示，兩根與水平面成θ＝30°角的足夠長光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌間距為L＝1m，導(dǎo)軌底端接有阻值為1 W的電阻R，導(dǎo)軌的電阻忽略不計。整個裝置處于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T。現(xiàn)有一質(zhì)量為m＝0.2 kg、電阻不計的金屬棒用細(xì)繩通過光滑滑輪與質(zhì)量為M＝0.5 kg的物體相連，細(xì)繩與導(dǎo)軌平面平行。將金屬棒與M由靜止釋放，棒沿導(dǎo)軌運動了2 m后開始做勻速運動。運動過程中，棒與導(dǎo)軌始終保持垂直接觸。（取重力加速度g=10m/s2）求：
（1）金屬棒勻速運動時的速度；
（2）棒從釋放到開始勻速運動的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；
（3）若保持某一大小的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1不變，取不同質(zhì)量M的物塊拉動金屬棒，測出金屬棒相應(yīng)的做勻速運動的v值，得到實驗圖像如圖所示，請根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)計算出此時的B1；
（4）改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B2，B2＝2B1，其他條件不變，請在坐標(biāo)圖上畫出相應(yīng)的v―M圖線，并請說明圖線與M軸的交點的物理意義。
（18分）如圖所示，兩根與水平面成θ＝30°角的足夠長光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌間距為L＝1m，導(dǎo)軌底端接有阻值為0.5?的電阻R，導(dǎo)軌的電阻忽略不計。整個裝置處于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T。現(xiàn)有一質(zhì)量為m＝0.2 kg、電阻為0.5?的金屬棒用細(xì)繩通過光滑滑輪與質(zhì)量為M＝0.5 kg的物體相連，細(xì)繩與導(dǎo)軌平面平行。將金屬棒與M由靜止釋放，棒沿導(dǎo)軌運動了2 m后開始做勻速運動。運動過程中，棒與導(dǎo)軌始終保持垂直接觸。（取重力加速度g=10m/s2）求：
（1）金屬棒勻速運動時的速度；
（2）棒從釋放到開始勻速運動的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；
（3）若保持某一大小的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1不變，取不同質(zhì)量M的物塊拉動金屬棒，測出金屬棒相應(yīng)的做勻速運動的v值，得到實驗圖像如圖所示，請根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)計算出此時的B1；
改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B2，B2＝2B1，其他條件不變，請在坐標(biāo)圖上畫出相應(yīng)的v—M圖線，并請說明圖線與M軸的交點的物理意義。
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