(18分)如圖甲所示,兩根質(zhì)量均為m= 0.1 kg完全相同的導(dǎo)體棒a、b,用絕緣輕桿相連置于由金屬導(dǎo)軌PQ、MN架設(shè)的斜面上。已知斜面傾角,a,b導(dǎo)體棒的間距是PQ,MN導(dǎo)軌間距的一半,導(dǎo)軌間分界線以下有方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。當(dāng)a,b導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌下滑時(shí),其速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示。若a,b導(dǎo)體棒接人電路的電阻均為,其它電阻不計(jì)。(取g=10m/S2,Sin53°=0.8,COS530=0.6)

(1)依據(jù)v-t圖象,求b導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)階段的位移大小

(2)求a、b導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)u

(3)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度S大小


(18分)解:

(1)(3分)由圖乙可知導(dǎo)體棒b剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)a、b的連接體做勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)導(dǎo)體棒a

------3分

 
進(jìn)入磁場(chǎng)后才再次加速運(yùn)動(dòng),因而b棒勻速運(yùn)動(dòng)的位移即為a、b棒的間距,依題意可得:

s=vt=0.6m

(2)(7分)設(shè)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的加速度為a,由圖乙得:

                           -------2分

             由牛頓第二定律得:

                             ------- 3分

                 故 --------2分

(3)(8分)當(dāng)b導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),連接體做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)

                                 --------3分

                                                                ---------3分

d=2s

              聯(lián)立解得

=  ------------(2分)

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:閱讀理解

精英家教網(wǎng)2004年1月,我國(guó)月球探測(cè)工程經(jīng)國(guó)務(wù)院正式批準(zhǔn)立項(xiàng)后,該工程被命名為“嫦娥工程”,整個(gè)探月工程將分為三期完成,要突破“繞”、“落”和“回”三大關(guān)鍵技術(shù).第一顆繞月衛(wèi)星命名為“嫦娥一號(hào)”,并且“嫦娥二號(hào)”于2010年10月1日18時(shí)59分57秒在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,并獲得了圓滿成功.
假設(shè)我國(guó)在以后的某次探月中,實(shí)現(xiàn)了宇航員登錄到月球表面進(jìn)行科學(xué)考察.宇航員到達(dá)月球表面后,做了如下實(shí)驗(yàn):用長(zhǎng)為L(zhǎng)且不可伸長(zhǎng)的輕繩拴一個(gè)小球,上端固定在O點(diǎn),如圖甲所示,在最低點(diǎn)給小球某一初速度v0,使其繞O點(diǎn)的豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),測(cè)得最高點(diǎn)繩的拉力恰好為零.若月球半徑R已知,忽略各種阻力.求:
(1)月球表面的重力加速度g
(2)月球的第一宇宙速度v1
(3)若宇航員完成了對(duì)月球表面的科學(xué)考察任務(wù),乘坐返回艙返回圍繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道艙.為了安全,返回艙與軌道艙對(duì)接時(shí),二者必須具有相同的速度.返回艙在返回過(guò)程中需克服月球引力做功W=mgR(1-
Rr
)
,式中各量分別為:返回艙與宇航員的總質(zhì)量為m,月球表面的重力加速度為g,月球半徑為R,軌道艙到月球中心的距離為r,如圖乙所示.不計(jì)月球表面大氣等對(duì)返回艙的阻力和月球自轉(zhuǎn)的影響,則該宇航員乘坐的返回艙從月球表面要能返回軌道艙,至少需要獲得動(dòng)能Ek為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(1)在做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,用主尺最小分度為1mm,游標(biāo)上有20個(gè)分度的卡尺測(cè)量金屬球的直徑,結(jié)果如圖甲所示,可以讀出此金屬球的直徑為
11.45
11.45
mm.單擺細(xì)繩的懸點(diǎn)與拉力傳感器相連,將擺球拉開(kāi)一小角使單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)后,拉力傳感器記錄了拉力隨時(shí)間變化的情況,如圖乙所示,則該單擺的周期為
2
2
s.

(2)在一些電路中,我們?梢詫⒁徊糠趾娫吹奈粗娐返刃С梢粋(gè)不知內(nèi)阻和電動(dòng)勢(shì)的電源.如圖所示,電路虛線框內(nèi)的各元件參數(shù)未知,當(dāng)它的輸出端a、b間分別接入不同阻值的電阻Rx時(shí),電流表有不同讀數(shù)I,則表格中①、②的數(shù)值應(yīng)為①
28
28
Ω②
0.1
0.1
 A,電路虛線框內(nèi)含電源的未知電路等效成一個(gè)電源,則其等效電動(dòng)勢(shì)E′和內(nèi)阻r應(yīng)為E=
12
12
V,r=
2
2
Ω.
1 2 3 4
Rx 10 18 118
I/A 1.0 0.6 0.4

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(2011?河?xùn)|區(qū)一模)(1)一輛汽車在平直的公路上以某一初速度運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持恒定的牽引功率,其加速度a和速度的倒數(shù)(1/v)圖象如圖所示.若已知汽車的質(zhì)量為m=1.5×103kg,則汽車運(yùn)行時(shí)的功率為
60
60
kW,所受到的阻力為
3.0
×10
3
 
3.0
×10
3
 
N.
(2)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究合力一定時(shí),物體的加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系.
①做實(shí)驗(yàn)時(shí),將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放,由數(shù)字計(jì)時(shí)器(圖中未畫出)可讀出遮光條通過(guò)光電門1、2的時(shí)間分別為△t1、△t2;用刻度尺測(cè)得兩個(gè)光電門中心之間的距離x,用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條寬度d.則滑塊加速度的表達(dá)式a=
d
2
 
△t
2
2
-
d
2
 
△t
2
1
2x
d
2
 
△t
2
2
-
d
2
 
△t
2
1
2x
.(以上表達(dá)式均用已知字母表示).
如圖乙所示,若用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度,其讀數(shù)為
8.15
8.15
mm.

②為了保持滑塊所受的合力不變,可改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端高度h(見(jiàn)圖甲).關(guān)于“改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端的高度h”的正確操作方法是
BC
BC

A.M增大時(shí),h增大,以保持二者乘積增大
B.M增大時(shí),h減小,以保持二者乘積不變
C.M減小時(shí),h增大,以保持二者乘積不變
D.M減小時(shí),h減小,以保持二者乘積減小
(3)(8分)2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予英國(guó)曼徹斯特大學(xué)科學(xué)家安德烈?海姆和康斯坦丁?諾沃肖洛夫,以表彰他們對(duì)石墨烯的研究.他們最初是用透明膠帶從石墨晶體上“粘”出一片石墨烯的.我們平常所用的鉛筆芯中就含有石墨,能導(dǎo)電.某同學(xué)設(shè)計(jì)了探究鉛筆芯伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn),得到如下數(shù)據(jù)(I和U分別表示通過(guò)鉛筆芯的電流和其兩端的電壓):
U/V 0.00 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00
I/A 0.00 0.10 0.18 0.28 0.38 0.48
實(shí)驗(yàn)室提供如下器材:
A.電流表A1(量程0.6A,內(nèi)阻約為1.0Ω)
B.電流表A2(量程3A,內(nèi)阻約為0.1Ω)
C.電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻3kΩ)
D.電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻15kΩ)
E.滑動(dòng)變阻器R1(阻值0~10Ω,額定電流2A)
F.滑動(dòng)變阻器R2(阻值0~2kΩ,額定電流0.5A)
①除長(zhǎng)約14cm的中華繪圖2B鉛筆芯、穩(wěn)壓直流電源E(6V)、開(kāi)關(guān)和帶夾子的導(dǎo)線若干外,還需選用的其它器材有
ACE
ACE
(填選項(xiàng)前字母);
②在虛線方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖;
③根據(jù)表格中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出鉛筆芯的I-U圖線.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(18分)如圖甲所示.空間有一寬為2L的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向外.abcd是由均勻電阻絲做成的邊長(zhǎng)為L的正方形線框,總電阻值為R.線框以垂直磁場(chǎng)邊界的速度v勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域.在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,線框ab、cd兩邊始終與磁場(chǎng)邊界平行.設(shè)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)的位置x=0,x軸沿水平方向向右。求:

   (1)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),ab兩端的電勢(shì)差,并指明哪端電勢(shì)高;

   (2)線框穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中,線框中產(chǎn)生的焦耳熱;

   (3)在下面的乙圖中,畫出ab兩端電勢(shì)差Uab隨距離變化的圖象。其中U0 = BLv。

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科目:高中物理 來(lái)源:北京市豐臺(tái)區(qū)2010年高三一模(理科綜合)物理部分 題型:計(jì)算題

(18分)如圖甲所示(俯視圖),相距為2L的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌一部分處在以OO/ 為右邊界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直導(dǎo)軌平面向下,導(dǎo)軌右側(cè)接有定值電阻R,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。在距邊界OO/也為L處垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬桿ab。求解以下問(wèn)題:

(1)若ab桿固定在軌道上的初始位置,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度在時(shí)間t內(nèi)由B均勻減小到零,求此過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q1。

(2)若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變,ab桿在恒力作用下由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)3L距離,其v--x的關(guān)系圖像如圖乙所示。求①ab桿在剛要離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的加速度大;②此過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q2 。

 

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