【題目】如圖所示,一對平行的粗糙金屬導(dǎo)軌固定于同一水平面上,導(dǎo)軌間距L=0.2m,左端接有阻值R=0.3的電阻,右側(cè)平滑連接一對彎曲的光滑軌道。水平導(dǎo)軌的整個(gè)區(qū)域內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2.0T。一根質(zhì)量m=0.4kg,電阻r=0.1的金屬棒ab垂直放置于導(dǎo)軌上,在水平向右的恒力F作用下從靜止開始運(yùn)動,當(dāng)金屬棒通過位移x=9m時(shí)離開磁場,在離開磁場前已達(dá)到最大速度。當(dāng)金屬棒離開磁場時(shí)撤去外力F,接著金屬棒沿彎曲軌道上升到最大高度h=0.8m處。已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)=0.1,導(dǎo)軌電阻不計(jì),棒在運(yùn)動過程中始終與軌道垂直且與軌道保持良好接觸,取g =10m/s2。求:

(1)金屬棒運(yùn)動的最大速率v ;

(2)金屬棒在磁場中速度為時(shí)的加速度大;

(3)金屬棒在磁場區(qū)域運(yùn)動過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。

【答案】(1) (2) 2m/s2(3)

【解析】(1)金屬棒從出磁場到達(dá)彎曲軌道最高點(diǎn),根據(jù)機(jī)械能守恒定律,

解得:

(2) 金屬棒在磁場中做勻速運(yùn)動時(shí),設(shè)回路中的電流為I,

由平衡條件可得

金屬棒速度為時(shí),設(shè)回路中的電流為

由牛頓第二定律得

解得 a 2m/s2

3)設(shè)金屬棒在磁場中運(yùn)動過程中,回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q

根據(jù)功能關(guān)系

則電阻R上的焦耳熱

解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】橡皮筋也像彈簧一樣,在彈性限度內(nèi),伸長量x與彈力F成正比,即F=kx,k的值與橡皮筋未受到拉力時(shí)的長度L、橫截面積S有關(guān),理論與實(shí)踐都表明k=,其中Y是一個(gè)由材料決定的常數(shù),材料力學(xué)上稱之為楊氏模量。用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測量出它的勁度系數(shù)k的值。下面的表格是橡皮筋受到的拉力F與伸長量x的實(shí)驗(yàn)記錄。

拉力F/N

5

10

15

20

25

伸長量x/cm

1.6

3.2

4.7

6.4

8.0

(1)在國際單位制中,楊氏模量Y的單位應(yīng)該是________。

A.N B.m C.N/m D.Pa

(2)請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)做出F–x圖象。由圖象求得該橡皮筋的勁度系數(shù)為_______N/m(保留兩位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】目前環(huán)境污染已非常嚴(yán)重,瓶裝純凈水已經(jīng)占領(lǐng)柜臺.再嚴(yán)重下去,瓶裝純凈空氣也會上市.設(shè)瓶子的容積為500 mL空氣的摩爾質(zhì)量M29×103 kg/mol.按標(biāo)準(zhǔn)狀況計(jì)算,NA6.0×1023 mol1,試估算:

(1)空氣分子的平均質(zhì)量是多少?

(2)一瓶純凈空氣的質(zhì)量是多少?

(3)一瓶中約有多少個(gè)氣體分子?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi),環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線距離相等,環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線間距。兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向向下的恒定電流,若

A. 金屬環(huán)向上運(yùn)動,則環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流

B. 金屬環(huán)向下運(yùn)動,則環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流

C. 金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近,則環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流

D. 金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近,則環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,由于理想變壓器原線圈的輸入電壓降低,使電燈L變暗,下列哪些措施可以使電燈L重新變亮

A. 其他條件不變,P1下移,同時(shí)P2上移

B. 其他條件不變,P1上移,同時(shí)P2下移

C. 其他條件不變,滑動變阻器滑動片P向下移動

D. 其他條件不變,斷開電鍵S

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在物理學(xué)發(fā)展過程中,許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動了人類文明進(jìn)程.對以下幾位物理學(xué)家所作貢獻(xiàn)的敘述中,符合史實(shí)的是( 。

A. 亞里士多德觀點(diǎn)是:力是改變物體狀態(tài)的原因

B. 伽利略通過理想斜面實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了物體的運(yùn)動不需要力來維持

C. 伽利略發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動的規(guī)律

D. 卡文迪許通過扭秤實(shí)驗(yàn)測出了萬有引力常量G

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動的過程中,發(fā)生變化的物理量是( 。

A. 頻率B. 周期C. 角速度D. 線速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】雷達(dá)是利用電磁波來測定物體的位置和速度的設(shè)備,它可以向一定方向發(fā)射不連續(xù)的電磁波,當(dāng)遇到障礙物時(shí)要發(fā)生反射.雷達(dá)在發(fā)射和接收電磁波時(shí),在熒光屏上分別呈現(xiàn)出一個(gè)尖形波.某型號防空雷達(dá)發(fā)射相鄰兩次電磁波之間的時(shí)間間隔為5×10-4s.現(xiàn)在雷達(dá)正在跟蹤一個(gè)勻速移動的目標(biāo),某時(shí)刻在雷達(dá)監(jiān)視屏上顯示的雷達(dá)波形如下圖所示甲所示,30s后在同一方向上監(jiān)視屏顯示的雷達(dá)波形如圖乙所示.已知雷達(dá)監(jiān)視屏上相鄰刻線間表示的時(shí)間間隔為10-4s,電磁波在空氣中的傳播速度3×108m/s,則被監(jiān)視目標(biāo)的移動速度最接近( )

A.1200m/s

B.900m/s 

C.500m/s  

D.300m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(5分)某電視臺娛樂節(jié)目,選手要從較高的平臺上以水平速度躍出后,落在水平傳送帶上,已知平臺與傳送帶高度差H=1.8 m,水池寬度x0=1.2 m,傳送帶A、B間的距離L0=20 m,由于傳送帶足夠粗糙,假設(shè)人落到傳送帶上瞬間相對傳送帶靜止,經(jīng)過一個(gè)Δt=0.5 s反應(yīng)時(shí)間后,立刻以a=2 m/s2恒定向右的加速度跑至傳送帶最右端。

(1)若傳送帶靜止,選手以v0=3 m/s的水平速度從平臺躍出,求從開始躍出到跑至傳送帶右端經(jīng)歷的時(shí)間;

(2)若傳送帶以u=1 m/s的恒定速度向左運(yùn)動,選手不從傳送帶左側(cè)掉入水中,他從高臺上躍出的水平速度v1至少多大?

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同步練習(xí)冊答案