题目内容

如图12-73所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距L，导轨平面与水平面间夹角为θ，上端连接阻值为R的电阻，匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度为B.有一质量为m、电阻为2R的金属棒MN与导轨垂直，以某一初速沿导轨向上运动，金属棒和导轨接触良好，上升的最大高度为h，在此过程中阻值为R 的电阻上产生的焦耳热为Q.求：在金属棒运动过程中整个回路的最大热功率.

图12-73

Pm=


解析:

因金属棒MN的电阻是电阻R的两倍，电流相等，所以金属棒上升过程中产生的焦耳热为2Q.设金属棒初速为v0，=mg+3Q，所以v0=．

金属棒开始运动时热功率最大，电动势E0=BLv0，最大热功率Pm=．

联立以上各式解得?Pm=．

练习册系列答案
相关题目
（1）如图所示，游标卡尺的示数为
0.22
0.22
cm；螺旋测微器的示数为
3.290
3.290
mm．

（2）某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．该同学经正确操作得到打点纸带，在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点，依次为1、2、3、4、5、6、7，测量各计数点到第一个打点的距离h，并正确求出打相应点时的速度v．各计数点对应的数据见下表：

计数点 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
请在图坐标中，描点作出v2-h　图线；由图线可知，重锺下落的加速度g′=
9.75
9.75
m/s2（保留三位有效数字）；若当地的重力加速度g=9.80m/s2，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的重锺机械能守恒的依据
图线为通过坐标原点的一条直线，斜率g′与g基本相等
图线为通过坐标原点的一条直线，斜率g′与g基本相等
．
（1）一游标卡尺，主尺最小分度是1mm，游标尺上有20个小的等分刻度，用它测一小球的直径，如图甲所示的读数是
10.50
10.50
mm；用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图乙所示的读数是
1.730
1.730
mm．

（2）某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，经正确操作得到打点纸带，在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点，依次为1、2、3、4、5、6、7，测量各计数点到第一个打点的距离h，并正确求出打相应点时的速度v．各计数点对应的数据见下表：
计数点 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
请在图乙坐标中，描点作出v2-h图线
；由图线可知，重锺下落的加速度g′=
9.75
9.75
m/s2（保留三位有效数字）．
某研究性学习小组发现河水在缓慢流动时有一个规律，河中央流速最大，岸边速度几乎为零．为了研究河水流速与离河岸距离的关系，小明设计了这样的测量仪器：如图甲所示，两端开口的“L”形玻璃管的水
平部分置于待测的水流中，竖直部分露出水面，且露出水面部分的玻璃管足够长．当水流以速度v正对“L”形玻璃管的水平部分开口端匀速流动时，管内外水面高度差为h，且h随水流速度的增大而增大．为了进一步研究水流速度v与管内外水面高度差h的关系，该组同学进行了定量研究，得到了如下表所示的实验数据，并根据实验数据得到了v-h图象，如图丙所示．
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）根据上表的数据和图丙中图象的形状，可猜想v和h之间的关系为
 
；
为验证猜想，请在图丁中确定纵轴所表示的物理量，并作出图象，若该图象的形状为
 
，说明猜想正确．
（2）现利用上述测速器，由河流南岸开始，每隔1m测一次流速，得到数据如下表所示：根据v和h之间的关系完成下表的最后一行，对比下表中的数据，可以看出河中水流速度v与离南岸的距离x的关系为
 
．
测试点离岸距离x/m 0 1 2 3 4
管内外液面高度差h/cm 0 0.8 3.2 7.2 12.8
相应的河水流速v/ms-1
 
 
 
 
 
如图13-12-11所示，在匀强电场中分布着A、B、C三点，且BC=20 cm.当把一个电荷量q=10-5C的正电荷从A点沿AB线移到B点时，电场力做功为零.从B点移到C点时，电场力做功为-1.73×10-3J，则UAC=________，电场的方向为_______，场强的大小为_______.

                                                             图13-12-11

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