如圖所示，傾角θ＝30°，寬度L＝1 m的足夠長的U形平行光滑金屬導(dǎo)軌，固定在磁感應(yīng)強度B＝1 T，范圍充分大的勻強磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直.用平行于導(dǎo)軌、功率恒為6 W的牽引力F牽引一根質(zhì)量m＝0.2 kg，電阻R＝1歐放在導(dǎo)軌上的金屬棒ab，由靜止開始沿導(dǎo)軌向上移動(ab始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直)，當(dāng)ab棒移動2.8 m時獲得穩(wěn)定速度，在此過程中，金屬棒產(chǎn)生的熱量為5.8 J(不計導(dǎo)軌電阻及一切摩擦，取g＝10 m/s2)，求：

(1)ab棒的穩(wěn)定速度；(6分)

(2)ab棒從靜止開始達(dá)到穩(wěn)定速度所需時間.(9分)

答案：
解析：

　　(1)ab棒達(dá)到穩(wěn)定速度后，應(yīng)具有受力平衡的特點，設(shè)此時棒ab所受安培力為FB.則F－mgsin30°＋FB　�、佟　　　　�(2分)

　　而FB＝BIL＝　　②　　　(1分)　　　　牽引力F＝　�、邸　　�(1分)

　　將②③代入①后得＝mgsin30°＋　　　　(1分)

　　代入數(shù)據(jù)后得v1＝2 m/s，v2＝－3 m/s(舍去)　　　　　(1分);

　　(2)設(shè)從靜止到穩(wěn)定速度所需時間為t.棒ab從靜止開始到具有穩(wěn)定速度的過程中在做變加速直線運動，據(jù)能量關(guān)系有：Pt－mgsin30°·s－Q＝－0　　　　(7分)

代人數(shù)據(jù)得t＝1.5 s．　　　　　(2分)


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：山東省濟南外國語學(xué)校2010－2011學(xué)年高一下學(xué)期期末考試物理試題 題型：038

如圖所示，傾角為θ＝45°的粗糙平直導(dǎo)軌與半徑為R的光滑圓環(huán)軌道相切，切點為B，整個軌道處在豎直平面內(nèi)．一質(zhì)量為m的小滑塊從導(dǎo)軌上離地面高為h＝3 R的D處無初速下滑進入圓環(huán)軌道．接著小滑塊從圓環(huán)最高點C水平飛出，恰好擊中導(dǎo)軌上與圓心O等高的P點，不計空氣阻力．

求：(1)滑塊運動到圓環(huán)最高點C時的速度的大小

(2)滑塊運動到圓環(huán)最低點時對圓環(huán)軌道壓力的大小

(3)滑塊與斜軌之間的動摩擦因數(shù)

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科目：高中物理 來源：湖北省黃石二中2008屆高三年級第一次考試試題(物理) 題型：038

如圖所示，傾角1＝37°的光滑斜面AB與傾角2＝30°的光滑斜面DC通過一段長度為2.2 m的光滑水平面BC連接(連接處有一段很短的光滑圓弧相接)．現(xiàn)將一個質(zhì)量為m1＝0.5 kg的小球P從AB斜面上距地高度為h1＝1.8 m處自由釋放，同時將另一個質(zhì)量為m2的小球Q從DC斜面上某點處自由釋放，若要使兩小球同時進入水平面，且不斷地在水平面上同一點發(fā)生相向碰撞(碰撞時無機械能損失)．試求：

(1)小球自由釋放時，距地面高度h2是多少？

(2)P、Q兩球在BC面上碰撞的位置在何處？

(3)小球Q的質(zhì)量m2是多少？

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科目：高中物理 來源：湖南省長郡中學(xué)2009屆高三第五次月考物理試題人教版 人教版 題型：038

如圖所示，傾角為＝37°、電阻不計的、間距L＝0.3 m且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌處在磁感強度B＝1 T、方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場中．導(dǎo)軌兩端各接一個阻值R0＝2 Ω的電阻．在平行導(dǎo)軌間跨接一金屬棒，金屬棒質(zhì)量m＝1 kg電阻r＝2 Ω，其與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5．金屬棒以平行于導(dǎo)軌向上的初速度υ0＝10 m/s上滑直至上升到最高點的過程中，通過上端電阻的電量Δq＝0.1 C(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10 m/s2)．

(1)金屬棒的最大加速度；

(2)上端電阻R0中產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

 (2011·四川理綜)如圖所示，間距l＝0.3 m的平行金屬導(dǎo)軌a1b1c1和a2b2c2分別固定在兩個豎直面內(nèi)．在水平面a1b1b2a2區(qū)域內(nèi)和傾角θ＝37°的斜面c1b1b2c2區(qū)域內(nèi)分別有磁感應(yīng)強度B1＝0.4 T、方向豎直向上和B2＝1 T、方向垂直于斜面向上的勻強磁場．電阻R＝0.3 Ω、質(zhì)量m1＝0.1 kg、長為l的相同導(dǎo)體桿K、S、Q分別放置在導(dǎo)軌上，S桿的兩端固定在b1、b2點，K、Q桿可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動且始終接觸良好．一端系于K桿中點的輕繩平行于導(dǎo)軌繞過輕質(zhì)定滑輪自然下垂，繩上穿有質(zhì)量m2＝0.05 kg的小環(huán)．已知小環(huán)以a＝6 m/s2的加速度沿繩下滑，K桿保持靜止，Q桿在垂直于桿且沿斜面向下的拉力F作用下勻速運動．不計導(dǎo)軌電阻和滑輪摩擦，繩不可伸長．取g＝10 m/s2，sin37 °＝0.6，cos 37°＝0.8.求：

 (1)小環(huán)所受摩擦力的大小；

(2)Q桿所受拉力的瞬時功率．

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年河北保定祖沖之中學(xué)高二上期期中聯(lián)考物理試卷（一）（帶解析） 題型：計算題

（8分）如圖所示，傾角為θ＝30°的光滑導(dǎo)體滑軌A和B，上端接入一電動勢E＝3 V、內(nèi)阻不計的電源，滑軌間距為L＝10 cm，將一個質(zhì)量為m＝30 g，電阻R＝0.5 Ω的金屬棒水平放置在滑軌上，若滑軌周圍存在著垂直于滑軌平面的勻強磁場，當(dāng)閉合開關(guān)S后，金屬棒剛好靜止在滑軌上，求滑軌周圍空間的磁場方向和磁感應(yīng)強度的大�。�

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