【題目】如圖所示,MN、PQ為足夠長的平行導(dǎo)軌,間距L=05m。導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°。NQ⊥MN,NQ間連接有一個R=3Ω的電阻。有一勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面,磁感強度為B0=1T。將一根質(zhì)量為m=005kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的電阻r=2Ω,其余部分電阻不計,F(xiàn)由靜止釋放金屬棒,金屬棒沿導(dǎo)軌向下運動過程中始終與NQ平行。已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=05,當(dāng)金屬棒滑行至cd處時速度大小開始保持不變,cd 距離NQ為s=2m。試解答以下問題:g=10m/s2,sin37°=06,cos37°=0 8

1金屬棒達(dá)到穩(wěn)定時的速度是多大?

2從靜止開始直到達(dá)到穩(wěn)定速度的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量是多少?

3若將金屬棒滑行至cd處的時刻記作t=0,從此時刻起,讓磁感強度逐漸減小,可使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,則t=1s時磁感應(yīng)強度應(yīng)為多大?

【答案】12m/s2006J304T

【解析】

試題分析:1在達(dá)到穩(wěn)定速度前,金屬棒的加速度逐漸減小,速度逐漸增大,達(dá)到穩(wěn)定速度時,有:

FA=BIL

mgsinθ=FA+μmgcosθ

E=BLv

E=IR+r

由以上四式并代入已知數(shù)據(jù),得v=2m/s

2根據(jù)能量守恒得,重力勢能減小轉(zhuǎn)化為動能、摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能和回路中產(chǎn)生的焦耳熱

有:

電阻R上產(chǎn)生的熱量:

解得:QR=006J

3當(dāng)回路中的總磁通量不變時,金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流此時金屬棒將沿導(dǎo)軌做勻加速運動,故:

mgsinθ-μmgcosθ=ma

設(shè)t時刻磁感應(yīng)強度為B,則:BLs=BLs+x;

故t=1s時磁感應(yīng)強度B=04T

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】如圖所示,長木板放置在水平面上,一小物塊置于長木板的中央,長木板和物塊的質(zhì)量均為m,物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ,木板與水平面間動摩擦因數(shù)為,已知最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等,重力加速度為g.現(xiàn)對物塊施加一水平向右的拉力F,則木板加速度a大小可能是 ( )

A. aμg B. C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,穿在一根光滑的固定桿上的兩個小球A、B連接在一條跨過定滑輪的細(xì)繩兩端,桿與水平面成θ角,不計所有摩擦.當(dāng)兩球靜止止時,OA繩與桿的夾角為θOB繩沿豎直方向,則正確的說法是 ( )

A. A可能受到2個力的作用

B. B可能受到3個力的作用

C. 繩子對A的拉力大于對B的拉力

D. A、B的質(zhì)量之比為1tanθ

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的傳送帶,其水平部分ab的長度為2 m,傾斜部分bc的長度為4 m,bc與水平面的夾角為α=37°,將一小物塊A(可視為質(zhì)點)輕輕放于a端的傳送帶上,物塊A與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25.傳送帶沿圖示方向以v=2 m/s的速度勻速運動,若物塊A始終未脫離傳送帶試求小物塊Aa端被傳送到c端所用的時間.(g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】假期里,一位同學(xué)在廚房里協(xié)助媽媽做菜,對菜刀發(fā)生了興趣。他發(fā)現(xiàn)菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一樣,如圖所示,菜刀橫截面為等腰三角形,刀刃前部的橫截面頂角較小,后部的頂角較大,他先后做出過幾個猜想,其中合理的是

A. 刀刃前部和后部厚薄不勻,僅是為了打造方便,外形美觀,跟使用功能無關(guān)

B. 在刀背上加上同樣的壓力時,分開其他物體的力跟刀刃厚薄無關(guān)

C. 在刀背上加上同樣的壓力時,頂角越大,分開其他物體的力越大

D. 在刀背上加上同樣的壓力時,頂角越小,分開其他物體的力越大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,在雜技表演中,猴子沿豎直桿向上運動,其v-t圖像如圖乙所示。人頂桿沿水平地面運動的x-t圖像如圖丙所示。若以地面為參考系,下列說法中正確的是(

A. 猴子的運動軌跡為直線

B. 猴子在2 s內(nèi)做勻變速曲線運動

C. t=1時猴子的速度大小為4m/s

D. t=2 s時猴子的加速度大小為0 m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一摩托車在豎直的圓軌道內(nèi)側(cè)做勻速圓周運動,運動一圈時間為T,人和車的總質(zhì)量為m,軌道半徑為R,車經(jīng)最高點時發(fā)動機功率為,,車對軌道的壓力為2mg,設(shè)軌道對摩托車的阻力與車對軌道的壓力成正比,則

A. 車經(jīng)最低點時對軌道的壓力為3mg

B. 車經(jīng)最低點時發(fā)動機功率為2

C. 車從最高點經(jīng)半周到最低點的過程中發(fā)動機做的功等于0.5T

D. 車從最低點經(jīng)半周到最高點的過程中發(fā)動機做的功等于2mgR

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】目前,在地球周圍有許多人造地球衛(wèi)星繞著它運轉(zhuǎn),其中一些衛(wèi)星的軌道可近似為圓,且軌道半徑逐漸變。粜l(wèi)星在軌道半徑逐漸變小的過程中,只受到地球引力和稀薄氣體阻力的作用,則下列判斷正確的是(  )

A. 由于地球引力做正功,引力勢能一定減小

B. 衛(wèi)星的動能逐漸減小

C. 由于氣體阻力做負(fù)功,地球引力做正功,機械能保持不變

D. 衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢能的減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m=10 kg的活塞將一定質(zhì)量的理想氣體密封在氣缸中,開始時活塞距氣缸底高度h1=40 cm.此時氣體的溫度T1=300 K.現(xiàn)緩慢給氣體加熱,氣體吸收的熱量Q=420 J,活塞上升到距氣缸底h2=60 cm.已知活塞面積S=50 cm2,大氣壓強P0=1.0×105 Pa,不計活塞與氣缸之間的摩擦,g取10 m/s2.求:

(1)當(dāng)活塞上升到距氣缸底h2時,氣體的溫度T2

(2)給氣體加熱的過程中,氣體增加的內(nèi)能ΔU.

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