【題目】如圖所示，兩足夠長的平行金屬導軌MN、PQ相距為L，導軌平面與水平面的夾角=370，導軌電阻不計，整個裝置處于垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，長為L的金屬棒垂直于MN、PQ放置在導軌上，且始終與導軌接觸良好，金屬棒的質量為m、電阻為R，與導軌間動摩擦因數(shù)=0.5，兩金屬導軌的上端連接一個電阻，其阻值也為R，現(xiàn)閉合開關，給金屬棒施加一個方向垂直于棒且平行于導軌平面向上、大小為F=3mg的恒力，使金屬棒從靜止開始運動，若金屬棒上滑距離為時速度恰達到最大，最大速度為.（重力加速度為，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

（1）金屬棒剛開始運動時加速度大��；

（2）勻強磁場的磁感應強度的大��；

（3）金屬棒由靜止開始上滑位移2s的過程中，金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱Q.

【答案】（1）2g（2）（3）

【解析】（1）分析金屬棒受力可得，代入數(shù)據(jù)可得；

（2）當金屬棒速度為時，受力平衡，可得，

又，，聯(lián)立解得；

（3）根據(jù)動能定理可得，，解得．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(1)受迫振動是指系統(tǒng)在驅動力的作用下振動。做受迫振動的物體，它的周期(或頻率)與物體的固有周期(或頻率)__________；當驅動力的頻率與固有頻率接近時，振幅就越大，當二者__________時，振幅達到最大，這就是共振現(xiàn)象。

(2)如圖所示為單擺在兩次受迫振動中的共振曲線。

若兩次受迫振動分別在月球上和地球上進行，且擺長相同，則圖線I表示_______（填“月球”或“地球”）上單擺的共振曲線；若兩次受迫振動是在地球上同一地點進行，則兩次擺長之比l1：l2=_______；圖線II若是在地球上完成的，則該擺擺長約為______m。

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【題目】光滑金屬導軌a、b、c、d相互平行，固定在同一水平面內，a、c間距離為L1，b、d間距離為L2，a與b間、c與d間分別用導線連接。導軌所在區(qū)域有方向豎直向下、磁感應強度B的勻強磁場。金屬桿MN在垂直于MN的水平外力F1（圖中未畫出）作用下保持靜止，且垂直于a和c；金屬桿GH質量為m，在垂直于GH的水平恒力F2作用下從靜止開始向右運動，經(jīng)過水平距離x后，F2對桿GH做功的功率就不再變化保持為P，運動過程中桿GH始終垂直于b和d。金屬桿MN接入電路的電阻為R，其余電阻不計，導軌b、d足夠長。求：

（1）外力F1的最大值和恒力F2的大小；

（2）在GH桿經(jīng)過水平距離x的過程中，金屬桿MN桿上產(chǎn)生的熱量Q。

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【題目】如圖所示，相距為d的兩平行金屬板A、B足夠大，板間電壓恒為U，有一波長為λ的細激光束照射到B板中央，使B板發(fā)生光電效應，已知普朗克常量為h，金屬板B的逸出功為W，電子質量為m，電荷量e，求：

(1)從B板運動到A板所需時間最短的光電子，到達A板時的動能；

(2)光電子從B板運動到A板時所需的最長時間．

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【題目】（1）在用單擺測定重力加速度的實驗中，應選用的器材為_________。

A.1m長的細線 B.1m長的粗線 C.10cm長的細線 D.泡沫塑料小球

E.小鐵球 F.秒表G.時鐘H.厘米刻度尺 I.毫米刻度尺J.游標卡尺

（2）在該實驗中，單擺的擺角應_________，從擺球經(jīng)過___________開始計時，測出次全振動的時間為，用毫米刻度尺測出擺線長為L，用游標卡尺測出擺球的直徑為。用上述物理量的符號寫出測出的重力加速度的一般表達式為=_________。

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【題目】如圖甲所示，空間存在B＝0.5T方向豎直向下的勻強磁場。MN、PQ是相互平行的粗糙的長直導軌，處于同一水平面內，其間距L＝0.2m，電阻R＝0.4Ω；ab是垂直跨接在導軌上質量m＝0.1kg的導體棒，它與導軌間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2。從t＝0時刻開始，通過一小型電動機對ab棒施加一個水平向左的牽引力F，使其從靜止開始沿導軌做加速運動，此過程中導體棒始終保持與導軌垂直且接觸良好。圖乙是導體棒的速度—時間圖象（其中OA是直線，AC是曲線，DE是AC曲線的漸近線）。小型電動機在12s末達到額定功率（設電動機的功率為它的輸出功率），此后功率保持不變。除R以外，其余部分的電阻均不計，g取10m/s2。求：

（1）導體棒在0~12s內的加速度大�。�

（2）電動機的額定功率；

（3）若已知0~12s內電阻R上產(chǎn)生的熱量為12.5J，則此過程中牽引力做的功。

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【題目】如圖所示，半徑為R的圓筒內壁光滑，在筒內放有兩個半徑為r的光滑圓球P和Q，且R＝1.5r。在圓球Q與圓筒內壁接觸點A處安裝有壓力傳感器。當用水平推力推動圓筒在水平地面上以v0＝5 m/s 的速度勻速運動時，壓力傳感器顯示壓力為25 N；某時刻撤去推力F，之后圓筒在水平地面上滑行的距離為x＝m。已知圓筒的質量與圓球的質量相等，取g＝10 m/s2。求：

(1)水平推力F的大��；

(2)撤去推力后傳感器的示數(shù)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】翼型降落傘有很好的飛行性能．它被看作飛機的機翼，跳傘運動員可方便地控制轉彎等動作．其原理是通過對降落傘的調節(jié)，使空氣升力和空氣摩擦力都受到影響．已知：空氣升力F1與飛行方向垂直，大小與速度的平方成正比，F1=C1v2；空氣摩擦力F2與飛行方向相反，大小與速度的平方成正比，F2=C2v2．其中C1、C2相互影響，可由運動員調節(jié)，C1、C2滿足如圖b所示的關系．試求：

（1）圖a中畫出了運動員攜帶翼型傘跳傘后的兩條大致運動軌跡．試對兩位置的運動員畫出受力示意圖并判斷，①、②兩軌跡中哪條是不可能的，并簡要說明理由；

（2）若降落傘最終勻速飛行的速度v與地平線的夾角為α，試從力平衡的角度證明：tanα=；

（3）某運動員和裝備的總質量為70kg，勻速飛行的速度v與地平線的夾角α約37°（取tan37°=0.75），勻速飛行的速度v多大？（g取10m/s2，計算結果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示吊床用繩子拴在兩棵樹上等高位置．某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均處于靜止狀態(tài)．設吊床兩端系繩中的拉力為F1、吊床對該人的作用力為F2，則（ ）

A. 坐著比躺著時F1大 B. 躺著比坐著時F1大

C. 坐著比躺著時F2大 D. 躺著比坐著時F2大

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