如圖示,固定在同一斜面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌的間距為l,斜面傾角為a,其右端接有阻值為R的電阻,整個裝置處在垂直斜面向上,磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中。一質(zhì)量為m(質(zhì)量分布均勻)的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置,且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸,桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ,F(xiàn)桿在沿斜面向下、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運動距離d時,速度恰好達到最大(運動過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直)。設(shè)桿接入電路的電阻為r,導(dǎo)軌電阻不計,重力加速度大小為g。則此過程中(   )
A.桿的速度最大值為
B.流過電阻R的電量為
C.恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動能的變化量
D.恒力F做的功與安倍力做的功之和大于桿機械能的變化量
BD
開始運動后,桿在沿斜面方向上受到恒力F、重力沿斜面向下的分力、沿斜面向上的滑動摩擦力和安培力,當(dāng)桿的速度最大時,桿的加速度為0,則此四個力的合力為0,所以A選項錯誤;流過電阻R的電量可利用q=,所以B選項正確;對桿由動能定理可知,恒力F做的功、重力做的功、摩擦力做的功以及安培力做的功之和才等于桿動能的變化量,所以C選項錯誤;機械能的變化量等于系統(tǒng)中重力或者彈簧彈力以外的其他力做的功,則恒力F做的功、安培力做的功以及摩擦力做的功之和等于桿機械能的變化量,而摩擦力做負功,所以D選項正確。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

蕩秋千是一項古老的運動,秋千是一塊板用兩根繩系在兩個固定的懸點組成,設(shè)某人的質(zhì)量為m,身高為H,站立時重心離腳底H/2,蹲下時重心離腳底H/4,繩子懸掛點到踏板的繩長為6H,繩子足夠柔軟且不可伸長,繩子和踏板的質(zhì)量不計,人身體始終與繩子保持平行,重力加速度為g。
小題1:若該人在踏板上保持站式,由伙伴將其推至擺角θ0(單位:rad),由靜止釋放,忽略空氣阻力,求擺至最低點時每根繩的拉力大;
小題2:若該人在踏板上保持站式,由伙伴將其推至擺角θ1(單位:rad),由靜止釋放,擺至另一側(cè)最大擺角為θ2(單位:rad),設(shè)空氣阻力大小恒定,作用點距離腳底為H/3,求空氣阻力的大小。
小題3:若該人在踏板上采取如下步驟:當(dāng)蕩至最高處時,突然由蹲式迅速站起,而后緩緩蹲下,擺至另一側(cè)最高處時已是蹲式,在該處又迅速站起,之后不斷往復(fù),可以蕩起很高。用此法可以蕩起的最大擺角為θm 弧度,假設(shè)人的“緩緩蹲下”這個動作不會導(dǎo)致系統(tǒng)機械能的損耗,而且空氣阻力大小和作用點與第(2)問相同,試證明:。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一半徑為的圓弧軌道,半徑水平、豎直,一個質(zhì)量為的小球自的正上方點由靜止開始自由下落,小球沿軌道到達最高點時恰好對軌道沒有壓力。已知=2,重力加速度為,則小球從的運動過程中:(     )
A.重力做功B.機械能減少
C.合外力做功D.克服摩擦力做功

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

人用腳將足球踢出去時,人體內(nèi)一部分         能轉(zhuǎn)化為足球的        能,此時能的轉(zhuǎn)化是通過              過程來實現(xiàn)的。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

我國未來的航母將采用自行研制的電磁彈射器。電磁彈射系統(tǒng)包括電源、強迫儲能裝置、導(dǎo)軌和脈沖發(fā)生器等等。其工作原理如圖所示,利用與飛機前輪連接的通電導(dǎo)體在兩平行金屬導(dǎo)軌的強電流產(chǎn)生的磁場中受安培力作用下加速獲得動能。設(shè)飛機質(zhì)量為m =1.8×104kg,起飛速度為v =70m/s,起飛過程所受平均阻力恒為機重的k =0.2倍,在沒有電磁彈射器的情況下,飛機從靜止開始起飛距離為l=210m;在電磁彈射器與飛機發(fā)動機(牽引力不變)同時工作的情況下,起飛距離減為。強迫儲能裝置提供瞬發(fā)能量,方案是利用電容器(電容量C極大)儲存電能:W=,如圖是電容器的帶電量q與極板間電壓U的關(guān)系曲線,假設(shè)電容器釋放全部電能等于安培力做的功,取g=10m/s2,求:
(1)飛機所受牽引力F的大?                                         
(2)試計算電磁彈射器安培力對飛機所做的功W為多少焦?   
(3)電源對電容器充電電壓U約為多少伏?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖有三個斜面1,2,3斜面1與2底邊相同,斜面2和3高度相同,同一物體與三個斜面的摩擦數(shù)相同,當(dāng)物體分別沿三個斜面從頂端由靜止下滑到底端時,下列說法正確的是(  )
A.三種情況下物體損失的機械能△E3>△E2>△E1
B.三種情況下摩擦產(chǎn)生熱量Q1=Q2<Q3
C.到達底端的速度
D.運動時間

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

跳水運動員從高于水面H=10m的跳臺自由落下,身體筆直且與水面垂直.假設(shè)運動員的質(zhì)量m=50kg,其體型可等效為一長度L=1.0m、直徑d=0.30m的圓柱體,略去空氣阻力.運動員落水后,水的等效阻力f作用于圓柱體的下端面,f的量值隨落水深度Y變化的函數(shù)曲線如圖所示. 該曲線可近似看作橢圓的一部分,該橢圓的長、短軸分別與坐標軸OY和Of重合.運動員入水后受到的浮力F=ρgV (V是排開水的體積)是隨著入水深度線性增加的.已知橢圓的面積公式是S=πab,水的密度ρ=1.0×103kg/m3, g取10m/s2
試求:

小題1:運動員剛?cè)胨畷r的速度;
小題2:運動員在進入水面過程中克服浮力做的功;
小題3:為了確保運動員的安全,水池中水的深度h至少應(yīng)等于多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m的小車在水平恒力F推動下,從山坡(粗糙)底部A處由靜止起運動至高為h的坡頂B,獲得速度為v,AB之間的水平距離為s,重力加速度為g.下列說法不正確的是(     )
A.小車克服重力所做的功是mgh
B.合外力對小車做的功是mv2
C.推力對小車做的功是mv2mgh
D.阻力對小車做的功是mv2mghFs

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

在一次國際城市運動會中,要求運動員從高為H=4m的平臺上A點由靜止出發(fā),沿著動摩擦因數(shù)為u= 0.2的滑道向下運動到B點后水平滑出,最后落在水池中;赖乃骄嚯xL大小不變,設(shè)滑道的水平距離為L= 5m,B點的高度h可由運動員自由調(diào)節(jié),A點不動,AB長度可以調(diào)整。(取g= 10m/s2)求:
(1)運動員要達到最大水平運動距離,B點的高度h應(yīng)調(diào)為多大?平拋過程的最大水平距離Smax為多少?
(2)為了研究物體從B點沿光滑拋物線軌道頂端無初速下滑的運動,制做一個與第(1)中運動員平拋軌跡完全相同的光滑軌道,并將該軌道固定在與BC曲線重合的位置,讓另一物體P沿該軌道無初速下滑(下滑過程中始終不會脫離軌道),則物體P通過軌道最低點C時的水平分速度和豎直分速度大小。

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同步練習(xí)冊答案