【題目】如圖甲所示，將一間距為L＝1m的U形光滑導(dǎo)軌（不計(jì)電阻）固定傾角為θ＝30°，軌道的上端與一阻值為R＝1Ω的電阻相連接，整個(gè)空間存在垂直軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B未知，將一長(zhǎng)度也為L＝1m、阻值為r＝0.5 Ω、質(zhì)量為m＝0.4 kg的導(dǎo)體棒PQ垂直導(dǎo)軌放置（導(dǎo)體棒兩端均與導(dǎo)軌接觸）．再將一電流傳感器按照如圖甲所示的方式接入電路，其采集到的電流數(shù)據(jù)能通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，得到如圖乙所示的I-t圖象．假設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直．已知重力加速度g=10m/s2．

(1)求0.5s時(shí)定值電阻的發(fā)熱功率；

(2)計(jì)算0～1.2s定值電阻R上所產(chǎn)生的熱量．（取三位有效數(shù)字）

【答案】(1)P = 1.21W (2)QR＝1.65J

【解析】

(1)由I-t圖像知當(dāng)t=0.5s時(shí),I =1.10A

由P=I2R

得:P=1.21W

(2)由圖知 當(dāng)金屬桿穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)的電流為I=1.60A

受力平衡有mgsinθ=BIL

解得:B=1.25T

1.2s內(nèi)通過電阻的電量為圖線與t軸包圍的面積，由圖知，總格數(shù)為130格，

q=130×0.1×0.1C=1.30C

由圖知，1.2s末桿的電流I=1.50A

設(shè)此時(shí)棒的速度為v，棒上電動(dòng)勢(shì)E=BLv

由閉合電路歐姆定律得:

解得:v=1.8m/s

又平均電動(dòng)勢(shì),平均電流,電量

故得電量

代入數(shù)據(jù)解得：

根據(jù)能量守恒得：mgxsinθ＝mv2/2+Q

電路中產(chǎn)生的總熱量為：Q＝2.47J

定值電阻上產(chǎn)生的熱量為QR＝QR/(R+r)＝1.65J

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】相距L的點(diǎn)電荷A、B的帶電荷量分別為4Q和–Q，要引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C，使三個(gè)點(diǎn)電荷都處于平衡狀態(tài)。求引入的第三個(gè)點(diǎn)電荷C的電性、電荷量和放置的位置。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一輸送帶裝置，傳送帶與水平方向夾角為θ，以速度v0順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．從流水線上下來的工件每隔一段時(shí)間有一個(gè)落到輸送帶下端的A點(diǎn)(可以認(rèn)為初速度為零)，經(jīng)傳送帶運(yùn)送到與上端B點(diǎn)等高的平臺(tái)上，再由工人運(yùn)走．已知傳送帶與工件間的動(dòng)摩擦因數(shù)有μ>tanθ.工件在傳送帶上運(yùn)動(dòng)過程中， 其速度V、加速度a隨時(shí)間變化的圖象可能正確的是(　　)

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，單匝矩形線圈的面積S＝1m2，電阻不計(jì)，繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．線圈通過電刷與理想變壓器原線圈相接，A為交流電流表．開關(guān)S開始時(shí)斷開，調(diào)整副線圈的觸頭P，當(dāng)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2:1時(shí)，副線圈電路中標(biāo)有“6V、6W”的燈泡正常發(fā)光，電容器C的擊穿電壓為6V。以下判斷正確的是（ ）

A. 從矩形線圈轉(zhuǎn)到中性面開始計(jì)時(shí)，矩形線圈產(chǎn)生的電 動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化規(guī)律為

B. 電流表的示數(shù)為1A

C. 若矩形線圈的轉(zhuǎn)速增大，為使燈泡仍能正常發(fā)光，應(yīng)將P適當(dāng)上移，減少副線圈的匝數(shù)

D. 閉合開關(guān)S，電容器不會(huì)被擊穿

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2011年8月12日，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，將巴基斯坦通信衛(wèi)星1R（ Paksat - 1R）成功送入地球同步軌道，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功．關(guān)于成功定點(diǎn)后的“1R”衛(wèi)星，下列說法正確的是

A. 運(yùn)行速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度

B. 離地面的高度一定，相對(duì)地面保持靜止

C. 繞地球運(yùn)動(dòng)的周期比月球繞地球運(yùn)行的周期大

D. 向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一只光滑的碗水平放置，其內(nèi)放一質(zhì)量為m的小球，開始時(shí)小球相對(duì)于碗靜止于碗底，則下列哪些情況能使碗對(duì)小球的支持力大于小球的重力（ ）

A. 碗豎直向上做加速運(yùn)動(dòng)

B. 碗豎直向下做減速運(yùn)動(dòng)

C. 碗豎直向下做加速運(yùn)動(dòng)

D. 當(dāng)碗由水平勻速運(yùn)動(dòng)而突然靜止時(shí)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為電磁軌道炮的工作原理圖。待發(fā)射彈體與軌道保持良好接觸，并可在兩平行軌道之間無摩擦滑動(dòng)。電流從一條軌道流入，通過彈體流回另一條軌道。軌道電流在彈體處形成垂直于軌道平面的磁場(chǎng)（可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)），磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與電流強(qiáng)度I成正比。彈體在安培力的作用下滑行L后離開軌道

A. 彈體向左高速射出

B. I為原來2倍，彈體射出的速度也為原來2倍

C. 彈體的質(zhì)量為原來2倍，射出的速度也為原來2倍

D. L為原來4倍，彈體射出的速度為原來2倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】靜電場(chǎng)方向平行于x軸，以坐標(biāo)原點(diǎn)為中心，其電勢(shì)隨x的分布如圖所示，圖中和d為已知量。一個(gè)帶負(fù)電的粒子僅在電場(chǎng)力作用下，以坐標(biāo)原點(diǎn)O為中心沿x軸方向在A、B之間做周期性運(yùn)動(dòng)。己知該粒子質(zhì)量為m、電量為-q，經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)速度為v。求

（1）粒子在電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力的大小。

（2）A點(diǎn)離坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離。

（3）粒子的運(yùn)動(dòng)周期。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在冬奧會(huì)短道速滑項(xiàng)目中，運(yùn)動(dòng)員繞周長(zhǎng)僅111米的短道競(jìng)賽．運(yùn)動(dòng)員比賽過程中在通過彎道時(shí)如果不能很好地控制速度，將發(fā)生側(cè)滑而摔離正常比賽路線．圖中圓弧虛線Ob代表彎道，即正常運(yùn)動(dòng)路線，Oa為運(yùn)動(dòng)員在O點(diǎn)時(shí)的速度方向（研究時(shí)可將運(yùn)動(dòng)員看做質(zhì)點(diǎn)）．下列論述正確的是（ ）

A. 發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員受到的合力方向背離圓心

B. 發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員受到的合力大于所需要的向心力

C. 若在O發(fā)生側(cè)滑，則滑動(dòng)的方向在Oa左側(cè)

D. 若在O發(fā)生側(cè)滑，則滑動(dòng)的方向在Oa右側(cè)與Ob之間

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