如图所示，ef，gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距为L=1m，导轨左端连接一个R=1.5Ω的电阻，将一根质量m=0.2kg、电阻r=0.5Ω的金属棒cd垂直地放置导轨上，且与导

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 闭合电路欧姆定律/2022-12-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示，ef，gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距为L=1m，导轨左端连接一个R=1.5Ω的电阻，将一根质量m=0.2kg、电阻r=0.5Ω的金属棒cd垂直地放置导轨上，且与导轨接触良好，导轨的电阻不计，整个装置放在磁感应强度为B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现对金属棒施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始向右运动．试解答以下问题．
（1）若施加的水平外力恒为F=8N，则金属棒达到的稳定速度v1是多少？
（2）若施加的水平外力的功率恒为P=18W，则金属棒达到的稳定速度v2是多少？
（3）若施加的水平外力的功率恒为P=18W，则金属棒的速度达到v3=2.5m/s时的加速度是多少？
（4）若施加的水平外力的功率恒为P=18W，则金属棒从开始运动到速度v4=2m/s的过程中电阻R产生的热量为6.45J，则该过程所需的时间是多少？
魔方格

◎ 答案

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施加 一根 闭合电路 知识点 足够
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  • 电路如图所示．当变阻器R的阻值增大(2022-12-16)
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    • （1）由E=BLv、I=
    E
    R+r
    和F=BIL知
    F=
    B2L2v
    R+r
        
    代入数据解得 v1=4m/s        
    （2）由F=
    B2L2v
    R+r
    和P=Fv得
    v2=

    		P(R+r)
    BL

    代入数据后得v2=

    		18×2
    2×1
    m/s=3m/s    ．
    （3）由P=Fv3  E=BLv3   
    根据闭合电路欧姆定律得，I=
    E
    R+r
       F安=BIL  
    通过牛顿第二定律得，F-F安=ma
    解得：a=11m/s2
    （4）由Q=Q1+Q2   Q1：Q2=R：r   
    得：Q=8.6J
    Pt=
    1
    2
    m
    v24
    +Q
    t=
    1
    2
    mv42+Q
    P
    =
    1
    2
    ×0.2×22+8.6
    18
    s=0.5s．
    答：（1）若施加的水平外力恒为F=8N，则金属棒达到的稳定速度v1是4m/s．
    （2）若施加的水平外力的功率恒为P=18W，则金属棒达到的稳定速度v2是3m/s．
    （3）金属棒的速度达到v3=2.5m/s时的加速度是11m/s2．
    （4）该过程所需的时间是0.5s．
    在如图a所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生变化。图b中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流的变化的情况。其中
    在如图a所示电路中，闭合电键    		调整如图所示电路的可变电阻R的阻值，使电压表V的示数增大ΔU，在这个过程中[]A.通过R1的电流增加，增加量一定等于ΔU/R1B.R2两端的电压减小，减少量一定等于ΔUC.通过R2的
    调整如图所示电路的可变电阻    		如图所示的电路，闭合开关S，当滑动变阻器滑片p向右移动时，下列说法正确的是[]A.电流表读数变小，电压表读数变大B.小电泡L变暗C.电容器C上电荷量减小D.电源的总功率变小
    如图所示的电路，闭合开关S，    		直流电动机的内电阻r=2，与R=8的电阻串联接在线圈上，如图所示。已知线圈面积为m2，共100匝，线圈的电阻为2，线圈在的匀强磁场中绕O以转速n=600r/min匀速转动，在合上开关S后
    直流电动机的内电阻r=2，与R    		如图所示电路的电源内阻不可忽略，若调整可变电阻R的阻值，可使电压表V的示数增大△U（电压表为理想电表），在这个过程中[]A．通过R1的电流增加，增加量一定等于△U/R1B．R2两端的
    如图所示电路的电源内阻不可
    上一篇：如图（甲）所示，边长为L=2.5m、质量m=0.50kg的正方形金属线框，平放在光滑的水平桌面上，磁感应强度B=0.80T的匀强磁场方向竖直向上．t=0s时，金属线框的一边ab与磁场的边界     下一篇：电路如图所示．当变阻器R的阻值增大时，R0的电功率______（填：增大、减小或不变），R1的电功率______（填：增大、减小或不变），R2的电功率______（填：增大、减小或不变），R3的电功
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