【題目】如圖所示,寬為L=2 m、足夠長的金屬導軌MNMN放在傾角為θ=30°的絕緣斜面上,在NN之間連有一個阻值為R=1.2 Ω的電阻,在導軌上處放置一根與導軌垂直、質(zhì)量為m=0.8 kg、電阻為r=0.4 Ω的金屬滑桿,導軌的電阻不計,用輕繩通過定滑輪將一質(zhì)量為M=1.2kg的小球與滑桿的中點相連,繩與滑桿的連線平行于斜面。在導軌的所圍的區(qū)域存在一個磁感應強度B=1.0 T、方向垂直于斜面向上的勻強磁場,此區(qū)域內(nèi)滑桿和導軌間的動摩擦因數(shù)為μ=,此區(qū)域外導軌是光滑的,F(xiàn)將小球和滑桿由靜止釋放,滑桿經(jīng)d=1 m的位移由滑到位置時整個電路中產(chǎn)生的電熱為Q=4.64J。(g10 m/s2)求:

1滑桿通過位置時的加速度的大小;

2若滑桿運動到位置時突然剪斷繩子,滑桿滑回到時恰好做勻速直線運動,則從繩斷到滑桿回到位置過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量Q為多少?

【答案】1a=1.75m/s220.81J

【解析】(1)滑桿由AA′滑到OO′過程中由能量守恒得:

解得:v1=0.6m/s

滑桿運動到OO位置產(chǎn)生感應電動勢EBLv1,產(chǎn)生感應電流I

受到的安培力FBIL

由牛頓第二定律得:Mg-F=Ma

Fmgsin θμmgcos θFma

解得加速度:a1.75m/s2

(2)設滑桿返回運動到AA位置后做勻速運動的速度為v2,由平衡條件得:

mgsin θμmgcos θ,代入數(shù)據(jù),可得:v20.4 m/s

由能量守恒定律得:Qmv12mv22mgdsin θμmgdcos θ

代入數(shù)據(jù),可得Q1.08 J

電阻R上產(chǎn)生的熱量Q1Q

解得:Q10.81 J

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一步行者以6 m/s的速度跑去追趕被紅燈阻停的公交車,在跑到距汽車25 m處時,綠燈亮了,汽車以1 m/s2的加速度勻加速啟動前進,則(  )

A. 人能追上公共汽車,追上車前人共跑了36 m

B. 人能追上公共汽車,追上車前人共跑了43 m

C. 人不能追上公共汽車,人與車最近距離為7 m

D. 人不能追上公共汽車,且車開動后,人與車距離越來越遠

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在x軸上方存在垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B。在xOy平面內(nèi),從原點O處沿與x軸正方向成θ(0θπ)以速率v發(fā)射一個帶正電的粒子(重力不計)。則下列說法正確的是(   )

A. v一定,θ越大,則粒子在磁場中運動的時間越短

B. v一定,θ越大,則粒子離開磁場的位置距O點越遠

C. θ一定,v越大,則粒子在磁場中運動的角速度越大

D. θ一定,v越大,則粒子在磁場中運動的時間越短

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,物體AB相對靜止,以共同的速度沿斜面勻速下滑,則( )

A. AB間無摩擦力的作用

B. B受到的滑動摩擦力的大小為(mA+mBgsinθ

C. B受到的靜摩擦力的大小為mAgcosθ

D. 取走A物后,B物將做勻加速直線運動

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】汽車發(fā)動機的額定功率為30KW,質(zhì)量為1000kg,當汽車在水平路面上行駛時受到阻力為車重的0.1(),求:

(1)汽車在路面上能達到的最大速度;

(2)若汽車從靜止開始保持2m/s2的加速度作勻加速直線運動,達到額定輸出功率后,汽車保持功率不變又加速行駛了200m,直到獲得最大速度后才勻速行駛。求汽車從靜止到獲得最大行駛速度所用的總時間.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩物塊A、B套在水平粗糙的CD桿上,并用不可伸長的輕繩連接,整個裝置能繞過CD中點的軸OO1轉(zhuǎn)動,已知兩物塊質(zhì)量相等,桿CD對物塊AB的最大靜摩擦力大小相等,開始時繩子處于自然長度(繩子恰好伸直但無彈力),物塊BOO1軸的距離為物塊AOO1軸的距離的兩倍,現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動,使轉(zhuǎn)速逐漸增大,在從繩子處于自然長度到兩物塊AB即將滑動的過程中,下列說法正確的是( )

A. A受到的靜摩擦力一直增大

B. A受到的靜摩擦力是先增大后減小

C. A受到的合外力一直在增大

D. B受到的靜摩擦力先增大,后保持不變

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“用圓錐擺驗證向心力的表達式”實驗中,如圖甲所示,懸點剛好與一個豎直的刻度尺零刻度線對齊.將畫著幾個同心圓的白紙置于水平桌面上,使鋼球靜止時剛好位于圓心.用手帶動鋼球,設法使它剛好沿紙上某個半徑為r的圓周運動,鋼球的質(zhì)量為m,重力加速度為g.

①用秒表記錄運動n圈的總時間為t,那么小球做圓周運動中需要的向心力表達式為=______

②通過刻度尺測得小球軌道平面距懸點的高度為h,那么小球做圓周運動中外力提供的向心力表達式為F=______;

③改變小球做圓周運動的半徑,多次實驗,得到如圖乙所示的關系圖象,可以達到粗略驗證向心力表達式的目的,該圖線的斜率表達式為______

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,等腰直角三角形AOB內(nèi)部存在著垂直紙面向外的勻強磁場,OBx軸上,長度為2L.紙面內(nèi)一邊長為L的正方形導線框的一邊在x軸上,沿x軸正方向以恒定的速度穿過磁場區(qū)域.規(guī)定順時針方向為導線框中感應電流的正方向,t=0時刻導線框正好處于圖示位置.則下面四幅圖中能正確表示導線框中感應電流i隨位移x變化的是(  )

A. B.

C. D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示, 的平板車左端放的小鐵塊,鐵塊與平板車之間的動摩擦因數(shù)。開始時,車與鐵塊以共同的速度向右在光滑水平面上運動,車與豎直墻正碰(機械能不損失),碰撞時間極短,車身足夠長,鐵塊始終不與墻相碰,求小車與墻第一次碰后的整個運動過程中所走的總路程。(

查看答案和解析>>

同步練習冊答案