足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ表面粗糙,與水平面間的夾角370,間距為1.0m,動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25。垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為4.0T,PM間電阻8.0。質(zhì)量為2.0kg的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置,其他電阻不計(jì)。用恒力沿導(dǎo)軌平面向下拉金屬桿ab,由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),8s末桿運(yùn)動(dòng)剛好達(dá)到最大速度為8m/s,這8s內(nèi)金屬桿的位移為48m,(g=10m/s2,cos370=0.8,sin370=0.6)
求:

(1)金屬桿速度為4.0m/s時(shí)的加速度大小。
(2)整個(gè)系統(tǒng)在8s內(nèi)產(chǎn)生的熱量。
(1) 。2)

試題分析:(1)對(duì)金屬桿進(jìn)行受力分析:受有重力、垂直軌道向上的支持力、沿軌道向上的摩擦力、沿軌道向下的恒力F、沿軌道向上的安培力,如圖所示。

根據(jù)牛頓第二定律得:

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得:
歐姆定律可得:
所以 
當(dāng)時(shí)   則

解得:
當(dāng)時(shí),有

解得:
(2)對(duì)整個(gè)過(guò)程,由功能關(guān)系得:

解得:
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

某人乘電梯豎直向上加速運(yùn)動(dòng),在此過(guò)程中( 。
A.人對(duì)電梯地板的壓力大于人受到的重力
B.人對(duì)電梯地板的壓力小于人受到的重力
C.電梯地板對(duì)人的支持力大于人對(duì)電梯地板的壓力
D.電梯地板對(duì)人的支持力與人對(duì)電梯地板的壓力大小相等

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,金屬棒AB垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌接觸良好,棒AB和導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì),導(dǎo)軌左端接有電阻R,垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)向下穿過(guò)平面,現(xiàn)以水平向右的恒力F拉著棒AB向右移動(dòng),t秒末棒AB的速度為v,移動(dòng)距離為x,且在t秒內(nèi)速度大小一直在變化,則下列判斷正確的是(  )
A.t秒內(nèi)AB棒所受安培力方向水平向左且逐漸增大
B.t秒內(nèi)AB棒做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)
C.t秒內(nèi)AB棒做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
D.t秒末外力F做功的功率為

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在粗糙水平面內(nèi)存在著2n個(gè)有理想邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū),水平向右的電場(chǎng)和豎直向上的電場(chǎng)相互間隔,每一電場(chǎng)區(qū)域場(chǎng)強(qiáng)的大小均為E,且 E=,電場(chǎng)寬度均為d,水平面粗糙摩擦系數(shù)為μ,一個(gè)質(zhì)量為m,帶正電的、電荷量為q的物體(看作質(zhì)點(diǎn)),從第一個(gè)向右的電場(chǎng)區(qū)域的邊緣由靜止進(jìn)入電場(chǎng),則物體從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到離開(kāi)第2n個(gè)電場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中,求:

(1)電場(chǎng)力對(duì)物體所做的總功? 摩擦力對(duì)物體所做的總功?
(2)物體在第2n個(gè)電場(chǎng)(豎直向上的)區(qū)域中所經(jīng)歷的時(shí)間?
(3)物體在所有水平向右的電場(chǎng)區(qū)域中所經(jīng)歷的總時(shí)間?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,輕桿長(zhǎng)為3L,在桿的A.B兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和球B,桿上距球A為L(zhǎng)處的點(diǎn)O裝在光滑的水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸上,外界給予系統(tǒng)一定的能量后,桿和球在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng).在轉(zhuǎn)動(dòng)的
過(guò)程中,忽略空氣的阻力.若球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),球B對(duì)桿恰好無(wú)作用力,則下列說(shuō)法正確的是(   )

A.球B在最高點(diǎn)時(shí)速度為零                      
B.此時(shí)球A的速度也為零
C.球B在最高點(diǎn)時(shí),桿對(duì)水平軸的作用力為1.5mg   
D.球B轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí),桿對(duì)水平軸的作用力為3mg

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在圖示光滑軌道上,小球滑下經(jīng)平直部分沖上圓弧部分的最高點(diǎn)A時(shí),對(duì)圓弧的壓力為mg,已知圓弧半徑為R,則(   )
A.在最高點(diǎn)A,小球受重力和向心力
B.在最高點(diǎn)A,小球受重力和圓弧的壓力
C.在最高點(diǎn)A,小球的速度為
D.在最高點(diǎn)A,小球的向心加速度為g

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)光滑圓軌道和兩傾斜直軌道組成如圖所示裝置,其中直軌道bc粗糙,直軌道cd光滑,兩軌道相接處為一很小的圓弧。質(zhì)量為m=0.1kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在圓軌道上做圓周運(yùn)動(dòng),到達(dá)軌道最高點(diǎn)a時(shí)的速度大小為v=4m/s,當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到圓軌道與直軌道bc的相切處b時(shí),脫離圓軌道開(kāi)始沿傾斜直軌道bc滑行,到達(dá)軌道cd上的d點(diǎn)時(shí)速度為零。若滑塊變換軌道瞬間的能量損失可忽略不計(jì),已知圓軌道的半徑為R=0.25m,直軌道bc的傾角θ=37o,其長(zhǎng)度為L(zhǎng)=26.25m,d點(diǎn)與水平地面間的高度差為h=0.2m,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6。求:

(1)滑塊在圓軌道最高點(diǎn)a時(shí)對(duì)軌道的壓力大。
(2)滑塊與直軌道bc問(wèn)的動(dòng)摩擦因數(shù);

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖1所示,兩根光滑平行導(dǎo)軌水平放置,間距為L(zhǎng),其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。垂直于導(dǎo)軌水平對(duì)稱(chēng)放置一根均勻金屬棒。從t=0時(shí)刻起,棒上有如圖2所示的持續(xù)交流電流I,周期為T(mén),最大值為Im,圖1中I所示方向?yàn)殡娏髡较。則金屬棒( )

A.一直向右移動(dòng)
B.速度隨時(shí)間周期性變化
C.受到的安培力隨時(shí)間周期性變化
D.受到的安培力在一個(gè)周期內(nèi)做正功

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O以初速度v0射出,粒子恰好經(jīng)過(guò)A點(diǎn),O、A兩點(diǎn)長(zhǎng)度為 ,連線(xiàn)與坐標(biāo)軸+y方向的夾角為= 370,不計(jì)粒子的重力。(sin37o=0.6,cos37o=0.8)

(1)若在平行于x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,粒子沿+y方向從O點(diǎn)射出,恰好經(jīng)過(guò)A點(diǎn);若在平行于y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,粒子沿+x方向從O點(diǎn)射出,也恰好能經(jīng)過(guò)A點(diǎn),求這兩種情況電場(chǎng)強(qiáng)度的比值
(2)若在y軸左側(cè)空間(第Ⅱ、Ⅲ象限)存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O,沿與y軸成300的方向射入第二象限,恰好經(jīng)過(guò)A點(diǎn),求磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小及方向

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