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如圖12-73所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距L，導(dǎo)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(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.有一質(zhì)量為m、電阻為2R的金屬棒MN與導(dǎo)軌垂直，以某一初速沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，金屬棒和導(dǎo)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(chǎn)生的焦耳熱為Q.求：在金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中整個(gè)回路的最大熱功率.

圖12-73

P_m=

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(chǎn)生的焦耳熱為2Q.設(shè)金屬棒初速為v₀，=mg+3Q，所以v₀=．

金屬棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)熱功率最大，電動(dòng)勢(shì)E₀=BLv₀，最大熱功率P_m=．

聯(lián)立以上各式解得?P_m=．

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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（1）如圖所示，游標(biāo)卡尺的示數(shù)為

0.22

cm；螺旋測(cè)微器的示數(shù)為

3.290

mm．

（2）某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．該同學(xué)經(jīng)正確操作得到打點(diǎn)紙帶，在紙帶后段每?jī)蓚€(gè)計(jì)時(shí)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，依次為1、2、3、4、5、6、7，測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到第一個(gè)打點(diǎn)的距離h，并正確求出打相應(yīng)點(diǎn)時(shí)的速度v．各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)見下表：

計(jì)數(shù)點(diǎn)	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(qǐng)?jiān)趫D坐標(biāo)中，描點(diǎn)作出v²-h　圖線；由圖線可知，重鍾下落的加速度g′=

9.75

m/s²（保留三位有效數(shù)字）；若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s²，根據(jù)作出的圖線，能粗略驗(yàn)證自由下落的重鍾機(jī)械能守恒的依據(jù)

圖線為通過坐標(biāo)原點(diǎn)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(biāo)卡尺，主尺最小分度是1mm，游標(biāo)尺上有20個(gè)小的等分刻度，用它測(cè)一小球的直徑，如圖甲所示的讀數(shù)是

10.50

mm；用螺旋測(cè)微器測(cè)量一根金屬絲的直徑，如圖乙所示的讀數(shù)是

1.730

mm．

（2）某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，經(jīng)正確操作得到打點(diǎn)紙帶，在紙帶后段每?jī)蓚€(gè)計(jì)時(shí)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，依次為1、2、3、4、5、6、7，測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到第一個(gè)打點(diǎn)的距離h，并正確求出打相應(yīng)點(diǎn)時(shí)的速度v．各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)見下表：

計(jì)數(shù)點(diǎn)	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(qǐng)?jiān)趫D乙坐標(biāo)中，描點(diǎn)作出v²-h圖線

；由圖線可知，重鍾下落的加速度g′=

9.75

m/s²（保留三位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某研究性學(xué)習(xí)小組發(fā)現(xiàn)河水在緩慢流動(dòng)時(shí)有一個(gè)規(guī)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(guān)系，小明設(shè)計(jì)了這樣的測(cè)量?jī)x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(cè)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(zhǎng)．當(dāng)水流以速度v正對(duì)“L”形玻璃管的水平部分開口端勻速流動(dòng)時(shí)，管內(nèi)外水面高度差為h，且h隨水流速度的增大而增大．為了進(jìn)一步研究水流速度v與管內(nèi)外水面高度差h的關(guān)系，該組同學(xué)進(jìn)行了定量研究，得到了如下表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)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

（1）根據(jù)上表的數(shù)據(jù)和圖丙中圖象的形狀，可猜想v和h之間的關(guān)系為

；
為驗(yàn)證猜想，請(qǐng)?jiān)趫D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(xiàn)利用上述測(cè)速器，由河流南岸開始，每隔1m測(cè)一次流速，得到數(shù)據(jù)如下表所示：根據(jù)v和h之間的關(guān)系完成下表的最后一行，對(duì)比下表中的數(shù)據(jù)，可以看出河中水流速度v與離南岸的距離x的關(guān)系為

．

測(cè)試點(diǎn)離岸距離x/m	0	1	2	3	4
管內(nèi)外液面高度差h/cm	0	0.8	3.2	7.2	12.8
相應(yīng)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(qiáng)電場(chǎng)中分布著A、B、C三點(diǎn)，且BC=20 cm.當(dāng)把一個(gè)電荷量q=10^-5C的正電荷從A點(diǎn)沿AB線移到B點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功為零.從B點(diǎn)移到C點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功為-1.73×10^-3J，則U_AC=________，電場(chǎng)的方向?yàn)開______，場(chǎng)強(qiáng)的大小為_______.

圖13-12-11

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