【題目】如圖所示,MN、PQ為足夠長(zhǎng)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(gè)R=3Ω的電阻。有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面,磁感強(qiáng)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(jì)。現(xiàn)由靜止釋放金屬棒,金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與NQ平行。已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=05,當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)速度大小開(kāi)始保持不變,cd 距離NQ為s=2m。試解答以下問(wèn)題:g=10m/s2,sin37°=06,cos37°=0 8

1金屬棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的速度是多大?

2從靜止開(kāi)始直到達(dá)到穩(wěn)定速度的過(guò)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(shí)刻記作t=0,從此時(shí)刻起,讓磁感強(qiáng)度逐漸減小,可使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,則t=1s時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)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(shí),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(shì)能減小轉(zhuǎn)化為動(dòng)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(shí),金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流此時(shí)金屬棒將沿導(dǎo)軌做勻加速運(yùn)動(dòng),故:

mgsinθ-μmgcosθ=ma

設(shè)t時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則:BLs=BLs+x;

故t=1s時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=04T

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】牛頓體系的本質(zhì)在于,地球和其他天體都按照相同規(guī)律運(yùn)動(dòng),并且可以量化計(jì)算……牛頓通過(guò)自己的偉大著作宣告了科學(xué)時(shí)代的來(lái)臨。這主要說(shuō)明牛頓的發(fā)現(xiàn)

A.誘發(fā)了天文學(xué)領(lǐng)域的革命B.引起人類(lèi)認(rèn)識(shí)的巨大飛躍

C.使人類(lèi)擺脫了神學(xué)的影響D.使人類(lèi)開(kāi)始關(guān)注現(xiàn)實(shí)世界

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】為了研究過(guò)山車(chē)的原理,某物理小組提出了下列的設(shè)想:取一個(gè)與水平方向夾角為,長(zhǎng)為的傾斜軌道AB,通過(guò)微小圓弧與長(zhǎng)為的水平軌道BC相連,然后在C處設(shè)計(jì)一個(gè)豎直完整的光滑圓軌道,出口為水平軌道D,如圖所示,F(xiàn)將一個(gè)小球從距A點(diǎn)高為的水平臺(tái)面上以一定的初速度水平彈出,到A點(diǎn)時(shí)速度方向恰沿AB方向,并沿傾斜軌道滑下。已知小球與ABBC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。取。

求:(1)小球初速度的大;

2)小球滑過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速率;

3)要使小球不離開(kāi)軌道,則豎直圓弧軌道的半徑R應(yīng)該滿(mǎn)足什么條件。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,A、BC、D、EF為勻強(qiáng)電場(chǎng)中一個(gè)邊長(zhǎng)為1m的正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn),ABC三點(diǎn)電勢(shì)分別為10V、20V、30V,則下列說(shuō)法正確的是( )

A. B、E一定處在同一等勢(shì)面上

B. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為10V/m

C. 正點(diǎn)電荷從E點(diǎn)移到F點(diǎn),則電場(chǎng)力做負(fù)功

D. 電子從F點(diǎn)移到D點(diǎn),電荷的電勢(shì)能減少20eV

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】為了使航天員能適應(yīng)在失重環(huán)境下的工作和生活,國(guó)家航天局組織對(duì)航天員進(jìn)行失重訓(xùn)練。現(xiàn)利用訓(xùn)練客機(jī)創(chuàng)造一種失重環(huán)境。訓(xùn)練客機(jī)沿300傾角爬升到7000米高空后飛機(jī)向上拉起,沿豎直方向以200m/s 的初速度向上作勻減速直線運(yùn)動(dòng),勻減速的加速度為g,當(dāng)飛機(jī)到最高點(diǎn)后立即掉頭向下,仍沿豎直方向以加速度為g加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)飛機(jī)離地3000米高時(shí)為了安全必須拉起,后又可一次次重復(fù)為航天員失重訓(xùn)練。為了防止飛機(jī)發(fā)生失速危險(xiǎn),每次飛機(jī)速度達(dá)到350m/s 后必須終止失重訓(xùn)練。請(qǐng)計(jì)算飛機(jī)一次上下運(yùn)動(dòng)為航天員創(chuàng)造的完全失重的時(shí)間。g=10m/s2,結(jié)果保留一位小數(shù)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,<型光滑長(zhǎng)軌道固定在水平面內(nèi),電阻不計(jì)。軌道中間存在垂直水平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B。一根質(zhì)量m、單位長(zhǎng)度電阻為的金屬桿,與軌道成位置放置在軌道上,從靜止起在水平拉力作用下從軌道的左端O點(diǎn)出發(fā),向右做加速度大小為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)位移L,求:

(1)金屬桿前進(jìn)L過(guò)程中流過(guò)金屬桿的電量;

(2)已知金屬桿前進(jìn)L過(guò)程中水平拉力做功W,若改變水平拉力的大小,以2a大小的加速度重復(fù)上述前進(jìn)L的過(guò)程,水平拉力做功多少?

(3)若改用水平恒力F由靜止起從軌道的左端O點(diǎn)拉動(dòng)金屬桿,到金屬桿速度達(dá)到最大值時(shí)產(chǎn)生熱量。(F與已知量)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,在光滑水平地面上疊放著質(zhì)量均為M=20kgA、B兩個(gè)滑塊,用水平推力F推滑塊A,讓它們運(yùn)動(dòng),推力F隨位移x變化的圖像如圖乙所示。已知兩滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=04,g=10m/s2。下列說(shuō)法正確的是

A. 在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中滑塊A的最大加速度是1 m/s2

B. 在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中滑塊B的最大加速度是25m/s2

C. 只要水平推力大于80N,A、B之間就可以產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)

D. 物體運(yùn)動(dòng)的最大速度為m/s

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】水平面上有電阻不計(jì)的U形導(dǎo)軌NMPQ,它們之間的寬度為L,MP之間接入電動(dòng)勢(shì)為E的電源(不計(jì)內(nèi)阻).現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m,電阻為R的金屬棒ab,并加一個(gè)范圍較大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方,如圖所示,問(wèn):

1)當(dāng)ab棒靜止時(shí),受到的支持力和摩擦力各為多少?

2)若B的大小和方向均能改變,則要使ab棒所受支持力為零,B的大小至少為多少?此時(shí)B的方向如何?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,直角三棱鏡的折射率為,∠A=30,一束與OB面成30角的單色光射向OB面,從AB面上的D點(diǎn)射出。若不考慮光在OB面上的反射,求能從D點(diǎn)射向空氣的光的方向。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案