【題目】如圖所示,足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置,間距為L,其上端連接有阻值為R的電阻,裝置區(qū)域有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。將一根水平金屬棒從導(dǎo)軌M處以初速度v0向上拋出,經(jīng)過時(shí)間到達(dá)最高處N,之后下落到P處后速度不再增加,P位于M下方H處。已知金屬棒的質(zhì)量為m,電阻也為R。金屬棒在運(yùn)動中始終保持水平且與導(dǎo)軌良好接觸,忽略導(dǎo)軌電阻,重力加速度為g。求:

(1)金屬棒下落到P處后的速度大;

(2)金屬棒運(yùn)動過程中最大加速度;

(3)金屬棒從N下落到P過程中產(chǎn)生的電能。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)金屬棒下落到P點(diǎn)后的速度不再增大,說明其加速度為零,由平衡條件知道:

mg-F=0

F=BIL

E=BLv

整理解得:

(2)經(jīng)分析可知,金屬棒剛向上拋出時(shí)加速度最大,由牛頓第二定律:mg+F=mam

聯(lián)立解得

(3)設(shè)NM之間的高度差為h,則此上升的過程中,根據(jù)動量定理

φ=BhL

整理得:

金屬棒從NP過程中,由能量守恒定律,電路中產(chǎn)生的電能:

整理解得:

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】如圖,ABCD為豎直放在場強(qiáng)為的水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑軌道,其中軌道的BCD部分是半徑為R的半圓形軌道,軌道的水平部分與其半圓相切,A為水平軌道上的一點(diǎn),而且ABR0.2m,把一質(zhì)量m0.1kg、帶電荷量的小球放在水平軌道的A點(diǎn)由靜止開始釋放,小球在軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動。(g)求:

(1)小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度是多大?

(2)小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對軌道壓力是多大?

(3)若讓小球安全通過D點(diǎn),開始釋放點(diǎn)離B點(diǎn)至少多遠(yuǎn)?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在如圖所示的電路中,已知電阻R1的阻值小于滑動變阻器R0的最大阻值。閉合電鍵S,在滑動變阻器的滑片P由最左端向右滑動的過程中,下列說法中正確的是

A. 電壓表V1的示數(shù)先變大后變小,電流表A1的示數(shù)不變

B. 電壓表V1的示數(shù)先變小后變大,電流表A1的示數(shù)變小

C. 電壓表V2的示數(shù)先變小后變大,電流表A2的示數(shù)先變小后變大

D. 電壓表V2的示數(shù)先變大后變小,電流表A2的示數(shù)先變大后變小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平放置兩極板M、N,兩板之間電勢差為U,距離為d,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子(重力不計(jì)),從M板的a點(diǎn)由靜止開始經(jīng)電場加速后,從N板上的小孔b點(diǎn)對準(zhǔn)圓心射入一圓形勻強(qiáng)磁場,恰好從c點(diǎn)射出,∠boc=120°,圓形磁場半徑為R。求:

(1)粒子到達(dá)b點(diǎn)的速度v

(2)圓形磁場內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;

(3)粒子在圓形磁場內(nèi)運(yùn)動的時(shí)間t

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用下列器材測定兩節(jié)干電池組成電池組的電動勢和內(nèi)阻

A.待測干電池組

B.電流表A1(量程為0~30mA,內(nèi)阻R1=18)

C.電流表A2(量程為0~0.6A,內(nèi)阻R2=0.1)

D.滑動變阻器R(0~50,允許通過的最大電流為5A)

E.定值電阻R0=80

F.開關(guān)和導(dǎo)線若干

(1)某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了”、“兩種實(shí)驗(yàn)電路,合理的是_____(”);

(2)分別用Er表示電源的電動勢和內(nèi)電阻,I1為電流表A1的示數(shù),I2為電流表A2的示數(shù)。則I1I2的關(guān)系式為________________;

(3)按照合理的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:

根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),用I1作縱軸、I2作橫軸,在坐標(biāo)紙上畫出I1-I2圖線;

(4)根據(jù)你繪出的I1-I2圖線,可得被測電池組的電動勢E=______V,內(nèi)阻r=___。(所有結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,真空中有一正方形ABCD,MN分別是ABCD的中點(diǎn),現(xiàn)在A、B兩點(diǎn)分別固定電荷量為+Q-Q的等量異種點(diǎn)電荷,下列說法中正確的是

A. 將試探電荷-qC點(diǎn)移到D點(diǎn),電場力做負(fù)功,試探電荷-q的電勢能減少

B. 將試探電荷+qM點(diǎn)移到N點(diǎn),電場力做負(fù)功,試探電荷+q的電勢能增加

C. N點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向跟CD垂直且由M指向N

D. C、D兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度不相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一帶電小球懸掛在平行板電容器內(nèi)部,閉合開關(guān)S,電容器充電后,細(xì)線與豎直方向夾角為φ,則下列說法中正確的是(   )

A. 保持開關(guān)S閉合,使兩極板靠近一些,φ將減小

B. 保持開關(guān)S閉合,將滑動變阻器滑片向右移動,φ將減小

C. 打開開關(guān)S,使兩極板靠近一些,φ將不變

D. 輕輕將細(xì)線剪斷,小球?qū)⒆鲂睊佭\(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2013 12 2 1 時(shí) 30 分,嫦娥三號探測器由長征三號乙運(yùn)載火箭從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射,首次實(shí)現(xiàn)月球軟著陸和月面巡視勘察。嫦娥三號的飛行軌道示意圖如圖所示。假設(shè)嫦娥三號在環(huán)月段圓軌道和橢圓軌道上運(yùn)動時(shí),只受到月球的萬有引力。則以下說法正確的是(

A. 若已知嫦娥三號環(huán)月段圓軌道的半徑、運(yùn)動周期和引力常量,則可以計(jì)算出月球的密度

B. 嫦娥三號由環(huán)月段圓軌道變軌進(jìn)入環(huán)月段橢圓軌道時(shí),應(yīng)讓發(fā)動機(jī)點(diǎn)火使其加速

C. 嫦娥三號下降階段,其引力勢能減小

D. 嫦娥三號在環(huán)月段橢圓軌道上P點(diǎn)的速度大于Q點(diǎn)的速度

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同步練習(xí)冊答案