【題目】如圖所示,足夠長光滑的兩平行金屬導軌,間距為L,導軌平面與水平面成θ角,定值電阻大小為R。導軌上停放著一根質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿CD,導軌電阻不計,整個裝置處于磁感應強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直導軌平面向上,F(xiàn)用一垂直于金屬桿CD的外力F,沿導軌斜面向上拉金屬桿,使之由靜止開始沿導軌向上做加速度為a的勻加速直線運動,并開始計時。試求:

(1)推導外力F隨時間t的變化關系;

(2)在時間t0內(nèi)通過電阻的電量;

(3)若時間t0末,撤銷拉力F,試分析并說明導體棒在撤力以后的速度、加速度的變化情況。

【答案】(1) (2) (3) ①在上升階段,所以CD棒做加速度減小的減速運動②在下降階段階段,所以CD棒先做加速度減小的加速運動,最后做勻速直線運動

【解析】20.(16

(1)如圖所示,當CD棒向上運動時,對其進行受力分析:

由閉合電路歐姆定律

由物體勻加速直線運動則

由牛頓運動定律:

整理得:

(2)由電流的定義式:

可知:電流I隨時間t線性變化,如圖所示

所以

(3)撤去拉力F后。

在上升階段,如圖受力分析:因為運動方向和合外力方向相反,所以CD減速運動。

由牛頓第二定律:

因為速度減小,所以CD棒做加速度減小的減速運動。

在下降階段階段,如圖受力分析:

開始時,速度較小,FA較小,合外力方向向下,與速度方向相同, CD棒做加速運動。

由牛頓第二定律:

因為速度增大,所以CD棒先做加速度減小的加速運動,最后做勻速直線運動。

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,質(zhì)量M=4kg的小車靜止放置在光滑水平面上,小車右端B點固定一輕質(zhì)彈簧,彈簧自由端在C點,C到小車左端A的距離L=lm,質(zhì)量m=lkg的鐵塊(可視為質(zhì)點)靜止放在小車的最左端A點,小車和鐵塊之間動摩擦因數(shù)μ=0.2,小車在F=l8N的水平拉力作用下水平向左運動。作用一段時間后撤去水平拉力,此時鐵塊恰好到達彈簧自由端C點。此后運動過程中彈簧最大壓縮量x=5cmg10m/s2,求:

1)水平拉力F的作用時間及所做的功;

2)撤去F后彈簧的最大彈性勢能。

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1電場強度的最小值

2若電場強度為(1)中所求的值,則

小球從O點拋出時的初速度的大小

小球再次經(jīng)過x軸的坐標。

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【題目】太空中在一些離其他恒星很遠的、由三顆星體組成的三星系統(tǒng),可忽略其他星體對它們的引力作用。已觀測到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構成形式一種是直線三星系統(tǒng)A三顆星體始終在一條直線上);另一種是三角形三星系統(tǒng)(三顆星體位于等邊三角形的三個頂點上),已知某直線三星系統(tǒng)A每顆星體的質(zhì)量均為m,相鄰兩顆星體中心間的距離都為R;某三角形三星系統(tǒng)B的每顆星體的質(zhì)量恰好也均為m,且三星系統(tǒng)A外側(cè)的兩顆星體做勻速圓周運動的周期和三星系統(tǒng)B每顆星體做勻速圓周運動的周期相等引力常量為G( )

A. 三星系統(tǒng)B的運動周期為

B. 三星系統(tǒng)A外側(cè)兩顆星體運動的角速度大小為

C. 三星系統(tǒng)A外側(cè)兩顆星體運動的線速度大小為

D. 三星系統(tǒng)B任意兩顆星體中心間的距離為

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【題目】如圖甲所示直線是一條電場線,A、B是該線上的兩點。一正電荷由A點以一定初速度沿電場線從A運動到B,運動過程中的v-t圖線如圖乙所示,則下列說法中正確的是( )

A. 該電場是非勻強電場

B. A、B兩點的電勢相比一定是φAφB

C. A、B兩點的場強大小相比一定是EAEB

D. 該電荷在兩點的電勢能大小相比一定是EpAEpB

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【題目】一輛重為4t的汽車某段時間內(nèi)運動的υ-t圖像如圖所示,設汽車受到的阻力恒定,下列說法正確的是( )

A. 汽車受到的阻力大小為4×103N

B. 汽車在20s末關閉發(fā)動機

C. 汽車在前20s內(nèi)的牽引力大小為6×103N

D. 汽車在30秒末的牽引力大小比在前20s內(nèi)的小,但大小未知

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1)小孩乘坐冰車經(jīng)過圓弧滑道末端B點時對滑道的壓力N的大。

2)家長抱住孩子的瞬間,小孩和家長(包括各自冰車)組成的系統(tǒng)損失的機械能

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C. 有可能被燒壞 D. 很暗,甚至不亮

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