【題目】如圖,兩相互平行的光滑金屬導(dǎo)軌,相距L=0.2m,左側(cè)軌道的傾角θ=30°MP是傾斜軌道與水平軌道連接點(diǎn),水平軌道右端接有電阻R=1.5ΩMP、NQ之間距離d=0.8m,且在MPNQ間有寬與導(dǎo)軌間距相等的方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化關(guān)系如圖乙所示,-質(zhì)量m=0.01kg、電阻r=0.5Ω的導(dǎo)體棒在t=0時刻從左側(cè)軌道高H=0.2m處靜止釋放,下滑后平滑進(jìn)入水平軌道(轉(zhuǎn)角處天機(jī)械能損失)。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,軌道的電阻和電感不計,g10m/s2。求:

(1)導(dǎo)體棒從釋放到剛進(jìn)入磁場所用的時間t;

(3)導(dǎo)體棒在水平軌道上的滑行距離d;

(2)導(dǎo)體棒從釋放到停止的過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。

【答案】(1);(2);(3)0.111J

【解析】

(1)設(shè)導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場前瞬間速度大小為,導(dǎo)體棒從釋放到剛進(jìn)入磁場的過程中,由機(jī)械能守恒定律有

解得

根據(jù)位移公式有

解得

導(dǎo)體棒從釋放到剛進(jìn)入磁場所用的時間為0.4s

(2)導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場到靜止,由動量定理得

根據(jù)安培力公式有

聯(lián)立得

通過導(dǎo)體棒的電荷量為

聯(lián)立解得

導(dǎo)體棒在水平軌道上的滑行距離為0.25m

(3)導(dǎo)體棒滑入磁場之前上產(chǎn)生的焦耳熱為

由法拉第電磁感定律有

由閉合電路歐姆定律

可得

根據(jù)能量守恒可知,導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場后的總熱量

解得

故電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為

故總熱量為0.111J

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一靜止的氡核()發(fā)生了如下的核反應(yīng),在反應(yīng)后放出一個速度為v0、質(zhì)量為m的氦核()和一個質(zhì)量為M的反沖核釙(),若氡核發(fā)生衰變時,釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為氦核和釙核的動能,則下列說法正確的是(

A.該反應(yīng)中氡核發(fā)生的是α衰變

B.反應(yīng)后產(chǎn)生的新核釙的比結(jié)合能小于反應(yīng)前氡核的比結(jié)合能

C.氡的同位素 和反應(yīng)物氡相比少了兩個中子,因此他們的化學(xué)性質(zhì)不同

D.該反應(yīng)產(chǎn)生的質(zhì)量虧損

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【題目】如圖,一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,實(shí)線為時的波形圖,虛線為時的波形圖。已知該簡諧波的周期大于0.5s.關(guān)于該簡諧波,下列說法正確的是_______

A. 波長為2m

B. 波速為

C. 頻率為

D. 時,處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰

E. 時,處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑軌道OABC是由水平直軌道OB與一段半徑R=62.5m的圓弧BCB點(diǎn)相切而成。m=1kg的物塊PF=20N的水平推力作用下,緊靠在固定于墻面的輕彈簧右側(cè)A處保持靜止,A點(diǎn)與B點(diǎn)相距=16m。己知物塊可視為質(zhì)點(diǎn),彈簧的勁度系數(shù)。取重力加速度g=10m/s2,cos5°=0.996。現(xiàn)突然撤去力F,求:

(1)物塊P第一次向右運(yùn)動的過程中,彈簧對物塊的沖量大。

(2)從物塊P離開彈簧到再次接觸彈簧經(jīng)過的時間。(結(jié)果保留兩位小數(shù))

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲,豎直光滑桿固定不動,套在桿上的彈簧下端固定,將套在桿上的滑塊向下壓縮彈簧車離地高度h=0.1m處,滑塊與彈簧不拴接.現(xiàn)由靜止釋放滑塊,通過傳感器測量出滑塊的速度和離地高度h,并作出如圖乙所示滑塊的動能Ekh的關(guān)系圖像,其中h=0.2m~0.35m圖線為直線,其余部分為曲線,h=0.18m時,滑塊動能最大,不計空氣阻力,取g=10m/s2,則由圖像可知(

A.圖線各點(diǎn)斜率的絕對值表示合外力大小

B.滑塊的質(zhì)量為0.1kg

C.彈簧的原長為0.18m

D.彈簧的勁度系數(shù)為100N/m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,勁度系數(shù)為k的輕彈簧,一端固定在傾角為30°的光滑固定斜面的底部,另一端和質(zhì)量m的小物塊A相連,質(zhì)量也為m的物塊B緊靠A一起靜止,F(xiàn)用手緩慢沿斜面向下壓物體B使彈簧再壓縮并靜止。然后突然放手, AB一起沿斜面向上運(yùn)動距離L,B達(dá)到最大速度v,彈簧始終在彈性限度內(nèi),不計空氣阻力,重力加速度為g。下列說法正確的是

A.

B.放手的瞬間,AB的彈力大小為

C.從放手到AB達(dá)到最大速度v的過程中,彈簧彈性勢能減小了

D.若向上運(yùn)動過程A、B出現(xiàn)了分離,則分離時彈簧的壓縮量為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用鐵釘與漆包線繞制成電磁鐵,當(dāng)接通電路后,放在其正上方的小磁針N極指向左側(cè),如圖所示,則下列說法正確的是( 。

A.導(dǎo)線A端接電池負(fù)極

B.小磁針?biāo)谖恢玫拇艌龇较蛩较蜃?/span>

C.小磁針?biāo)谖恢玫拇艌龇较虼怪奔埫嫦蛲?/span>

D.若小磁針放在電磁鐵左側(cè),小磁針N極仍指向左側(cè)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,在水中有一厚度不計的薄玻璃片制成的中空三棱鏡,里面是空氣,一束光A從棱鏡的左邊射入,從棱鏡的右邊射出時發(fā)生了色散,射出的可見光分布在a點(diǎn)和b點(diǎn)之間,則錯誤的是(  )

A.a點(diǎn)射出的是紅光,b點(diǎn)射出的是紫光

B.a點(diǎn)射出的是紫光,b點(diǎn)射出的是紅光

C.a點(diǎn)和b點(diǎn)射出的都是紅光,ab中點(diǎn)射出的是紫光

D.a點(diǎn)和b點(diǎn)射出的都是紫光,ab中點(diǎn)射出的是紅光

E.光在ab面上不可能發(fā)生全反射

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一物塊從光滑斜面上某處由靜止釋放,與一端固定在斜面底端的輕彈簧相碰。設(shè)物塊運(yùn)動的加速度為a,機(jī)械能為E,速度為v,動能Ek,下滑位移為x,所用時間為t。則在物塊由釋放到下滑至最低點(diǎn)的過程中(取最低點(diǎn)所在平面為零勢能面),下列圖象可能正確的是( 。

A.B.

C.D.

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