【題目】如圖所示,MN、PQ為間距L=0.5m足夠長(zhǎng)的平行導(dǎo)軌,NQMN。導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°,NQ間連接有一個(gè)R=5Ω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=0.05kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌與金屬棒的電阻均不計(jì),F(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=0.5,當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定速度,cd距離NQs=1m。試解答以下問(wèn)題:(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8

1)請(qǐng)定性說(shuō)明金屬棒在達(dá)到穩(wěn)定速度前的加速度和速度各如何變化;

2)當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)回路中的電流多大;

3)金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度是多大;

4)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,則磁感強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間t變化(寫(xiě)出Bt的關(guān)系式)。

【答案】1)見(jiàn)解析;(2;(32m/s;(4

【解析】

1)對(duì)金屬棒受力分析,根據(jù)牛頓第二定律可得

,

聯(lián)立解得

由此可知,在達(dá)到穩(wěn)定速度前,金屬棒的速度逐漸增大,加速度逐漸減小;

2)達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí),根據(jù)平衡條件有

聯(lián)立解得

3)根據(jù)

,

解得金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度

4)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),根據(jù)牛頓第二定律有

解得

則有

代入數(shù)據(jù)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: 題型:

【題目】兩個(gè)靠的很近的天體繞著它們連線上的一點(diǎn)(質(zhì)心)做圓周運(yùn)動(dòng),構(gòu)成穩(wěn)定的雙星系統(tǒng)。雙星系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)時(shí),其軌道平面上存在著一些特殊的點(diǎn),在這些點(diǎn)處,質(zhì)量極小的物體(如人造衛(wèi)星)可以相對(duì)兩星體保持靜止,這樣的點(diǎn)被稱(chēng)為“拉格朗日點(diǎn)”,F(xiàn)將“地—月系統(tǒng)”看做雙星系統(tǒng),如圖所示,O1位地球球心、O2位月球球心,它們繞著O1O2連線上的O點(diǎn)以角速度做圓周運(yùn)動(dòng)。P點(diǎn)到O1、O2距離相等且等于O1O2間距離,該點(diǎn)處小物體受地球引力和月球引力的合力F,方向恰好指向O,提供向心力,可使小物體也繞著O點(diǎn)以角速度做圓周運(yùn)動(dòng)。因此P點(diǎn)是一個(gè)拉格朗日點(diǎn)。現(xiàn)沿O1O2連線方向?yàn)?/span>x軸,過(guò)O1O1O2垂直方向?yàn)?/span>y軸建立直角坐標(biāo)系。A、B、C分別為P關(guān)于x軸、y軸和原點(diǎn)O1的對(duì)稱(chēng)點(diǎn),Dx軸負(fù)半軸上一點(diǎn),到O1的距離小于P點(diǎn)到O1的距離。根據(jù)以上信息可以判斷

A. A點(diǎn)一定是拉格朗日點(diǎn)B. B點(diǎn)一定是拉格朗日點(diǎn)

C. C點(diǎn)可能是拉格朗日點(diǎn)D. D點(diǎn)可能是拉格朗日點(diǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】20131221時(shí)30分,“嫦娥三號(hào)”月球探測(cè)器搭載長(zhǎng)征三號(hào)乙火箭發(fā)射升空。該衛(wèi)星在距月球表面高度為h的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其運(yùn)行的周期為T,最終在月球表面實(shí)現(xiàn)軟著陸。若以R表示月球的半徑,引力常量為G,忽略月球自轉(zhuǎn)及地球?qū)πl(wèi)星的影響,下列說(shuō)法不正確的是( 。

A.“嫦娥三號(hào)”繞月運(yùn)行時(shí)的向心加速度為

B.月球的第一宇宙速度為

C.月球的質(zhì)量為

D.物體在月球表面自由下落的加速度大小為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直平行導(dǎo)軌間距,導(dǎo)軌頂端接有一開(kāi)關(guān)S.導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好且無(wú)摩擦,導(dǎo)體棒的電阻,質(zhì)量,導(dǎo)軌的電阻不計(jì),整個(gè)裝置處在與軌道平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度.當(dāng)導(dǎo)體棒由靜止釋放后,突然閉合開(kāi)關(guān),不計(jì)空氣阻力,設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),則棒的最大速度為_______,最終速度為__________.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】多用電表歐姆擋內(nèi)部電路如圖甲所示,某實(shí)驗(yàn)小組利用滑動(dòng)變阻器和毫安表測(cè)定某一多用電表“×1Ω”擋內(nèi)部電源的電動(dòng)勢(shì)E,實(shí)物電路如圖乙。

1)把多用表選擇旋鈕撥到歐姆擋的“×1Ω”位置,將紅、黑表筆短接后進(jìn)行電阻調(diào)零。正確連接圖乙的電路,將紅表筆與___________(填(CD)接線柱連接,黑表筆與圖中的另一接線柱連接。將滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)至最大,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)片P,獲取幾組多用電表的電阻讀數(shù)和毫安表的電流讀數(shù)并記 錄。若某次實(shí)驗(yàn)毫安表的電流讀數(shù)為I,多用電表的示數(shù)R如圖丙,則多用電表外部接入電路的電阻(即滑動(dòng)變阻器的電阻和毫安表的內(nèi)阻之和)為___________Ω

2)根據(jù)歐姆擋表盤(pán)數(shù)據(jù),可知多用表“×1Ω”擋內(nèi)部電路的總內(nèi)阻為R0=___________Ω

3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,該電阻擋內(nèi)部電源的電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為E=___________(用字母IRR0表示)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】起跳摸高是學(xué)生經(jīng)常進(jìn)行的一項(xiàng)體育活動(dòng).一質(zhì)量為m的同學(xué)彎曲兩腿向下蹲,然后用力蹬地起跳,從該同學(xué)用力蹬地到剛離開(kāi)地面的起跳過(guò)程中,他的重心上升了h,離地時(shí)他的速度大小為v.下列說(shuō)法正確的是

A.起跳過(guò)程中該同學(xué)機(jī)械能增加了mgh

B.起跳過(guò)程中該同學(xué)機(jī)械能增量為mghmv2

C.地面的支持力對(duì)該同學(xué)做的功為mghmv2

D.該同學(xué)所受的合外力對(duì)其做的功為mv2mgh

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的紙帶如圖所示,在紙帶上選取了0~6的計(jì)數(shù)點(diǎn),并用刻度尺依次測(cè)量出了相鄰兩點(diǎn)之間的距離。則下列選項(xiàng)正確的是(  )

A.紙帶中第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度必須為零

B.可將計(jì)數(shù)點(diǎn)1~5的瞬時(shí)速度利用平均速度直接求出

C.由于0、6兩計(jì)數(shù)點(diǎn)為紙帶的端點(diǎn),因此不能計(jì)算出這兩點(diǎn)的速度

D.由題中的數(shù)據(jù)計(jì)算出的加速度應(yīng)為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,甲、乙兩小球從豎直面內(nèi)的半圓軌道的左端A開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng),甲球落在軌道最低點(diǎn)D,乙球落在D點(diǎn)右側(cè)的軌道上,設(shè)甲、乙球的初速度分別為vv,在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t、t,則下列判斷正確的是

A. t=t B. t<t

C. v>v D. v<v

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】南山實(shí)驗(yàn)?zāi)惩瑢W(xué)欲設(shè)計(jì)一電路盡可能精確地測(cè)量某一電阻的阻值,該 待測(cè)電阻 Rx 大約 300 Ω 。有以下器材可供選擇,

A.定值電阻(R1=15Ω )

B.定值電阻(R2= 999Ω )

C.電流表 A1 (量程為 l.5mA,內(nèi)阻為 1Ω )

D.電流表 A2(量程為 6mA,內(nèi)阻約為 0.05Ω )

E.電壓表 V (量程為 10V,內(nèi)阻約為 5kΩ )

F.滑動(dòng)變阻器 R3(最大阻值 10Ω ,允許通過(guò)的最大電流為 0.5A)

G.滑動(dòng)變阻器 R4(最大阻値 100Ω ,允許通過(guò)的最大電流為 0.1A)

H.電池組(E=3V,內(nèi)阻不計(jì))

I.足量的導(dǎo)線與開(kāi)關(guān)

1)該同學(xué)應(yīng)該選擇的滑動(dòng)變阻器為________(選填R3、R4”)

2)電表應(yīng)該選擇________________,在方框中畫(huà)出該同學(xué)設(shè)計(jì)的電路圖。

_______

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