如圖所示,處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導軌相距L=1 m,導軌平面與水平面成θ=37°角,下端連接阻值R=2 Ω的電阻.勻強磁場方向與導軌平面垂直.質量m=0.2 kg、電阻r=1 Ω的金屬棒ab放在兩導軌上.棒與導軌垂直并保持良好接觸,它們之間的動摩擦因數(shù)μ=0.25(設最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力大小).當金屬棒由靜止下滑60 m時速度達到穩(wěn)定,電阻R消耗的功率為8 W,金屬棒中的電流方向由a到b,則下列說法正確的是(g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)(  )
A.金屬棒沿導軌由靜止開始下滑時,加速度a的大小為 4 m/s2
B.金屬棒達到穩(wěn)定時速度v的大小為10 m/s
C.磁場方向垂直導軌平面向上,磁感應強度B的大小為 0.4 T
D.金屬棒由靜止到穩(wěn)定過程中,電阻R上產生的熱量為 25.5 J
AC
開始下滑時不受安培力,由牛頓第二定律得a=gsin θ-μgcos θ=4 m/s2,選項A正確.速度達到穩(wěn)定時合力為零:+μmgcos θ=mgsin θ,得=0.8 N,由已知·=8 W,得v=15 m/s,選項B錯誤.根據(jù)左手定則可得,磁場方向垂直于導軌平面向上,由=0.8 N,將v=15 m/s代入得B=0.4 T,選項C正確.根據(jù)能量守恒,產生的總焦耳熱量為Q=mgxsin θ-mv2-μmgxcos θ=25.5 J,R上產生的熱量為QRQ=17 J,選項D錯誤.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個彈簧秤放在水平地面上,Q為與輕彈簧上端連在一起的秤盤,P為重物,已知P的質量M ="10.5" kg,Q的質量 m ="1.5" kg,彈簧的質量不計,勁度系數(shù) k ="800" N/m,系統(tǒng)處于靜止.如圖所示,現(xiàn)給P施加一個方向豎直向上的力F,使它從靜止開始向上做勻加速運動,則在向上運動的過程中力F隨時間變化的圖象是( )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩根電阻不計的光滑金屬導軌豎直放置,導軌上端接電阻R,寬度相同的水平條形區(qū)域I和II內有方向垂直導軌平面向里的勻強磁場B,I和II之間無磁場。一導體棒兩端套在導軌上,并與兩導軌始終保持良好接觸,導體棒從距區(qū)域I上邊界H處由靜止釋放,在穿過兩段磁場區(qū)域的過程中,流過電阻R上的電流及其變化情況相同。下面四個圖象能定性描述導體棒速度大小與時間關系的是

      

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖甲所示,兩相互平行的光滑金屬導軌水平放置,導軌間距L=0.5m,左端接有電阻R=3,豎直向下的磁場磁感應強度大小隨坐標x的變化關系如圖乙所示.開始導體棒CD靜止在導軌上的x=0處,現(xiàn)給導體棒一水平向右的拉力,使導體棒以lm/s2的加速度沿x軸勻加速運動,已知導體棒質量為2kg,電阻為2,導體棒與導軌接觸良好,其余電阻不計.求:

(1)拉力隨時間變化的關系式;
(2)當導體棒運動到x=4.5m處時撤掉拉力,此時導體棒兩端的電壓,此后電阻R上產生的熱量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,靜止在水平地面上的物體A,受到水平拉力F的作用,F(xiàn)與時間t的關系如圖乙所示,設物塊與地面間的最大靜摩擦力Ffm的大小與滑動摩擦力大小相等,則t1---t2時間內(  )
A.t1時刻物塊的速度為零
B.t2時刻物塊的加速度最大
C.t3時刻物塊的動能最大
D.t1~t3時間內F對物塊先做正功后做負功

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

起重機的鋼索將重物由地面吊到空中某個高度,其鋼索拉力的功率隨時間變化的圖象如圖所示,則(  )
A.0~t1時間內,若拉力不變,重物變加速上升
B.t1~t2時間內,若拉力不變,重物勻加速上升
C.t2~t3時間內,若拉力不變,重物勻減速上升
D.在t2時刻,重物所受拉力突然減小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(8分)中國載人航天史上的首堂太空授課,2013年6月20日上午10時開講。神舟十號航天員在天宮一號開展基礎物理實驗,為全國青少年進行太空授課;女宇航員王亞平向同學們提出了如何測質量的問題,大家知道質量可以用天平測量,可是在宇宙空間怎樣測量物體的質量呢?如圖所示是采用動力學方法測量空間站質量的原理圖.若已知雙子星號宇宙飛船的質量為3200kg,其尾部推進器提供的平均推力為900 N,在飛船與空間站對接后,推進器工作8 s測出飛船和空間站速度變化是1.0 m/s.則:

(1)空間站的質量為多大?
(2)在8 s內飛船對空間站的作用力為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,ABCDO是處于豎直平面內的光滑軌道,AB是半徑為R=15m的圓周軌道,半徑OA處于水平位置,CDO是直徑為15m的半圓軌道,兩個軌道如圖連接固定。一個小球P從A點的正上方距水平半徑OA高H處自由落下,沿豎直平面內的軌道運動。通過CDO軌道的最低點C時對軌道的壓力力等于其重力的倍.取g為10m/s2.

(1)H的大;
(2)小球沿軌道運動后再次落到軌道上的速度的大小是多少.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,水平傳送帶A、B兩端相距S=3.5m,工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1。工件滑上A端瞬時速度VA=4m/s,達到B端的瞬時速度設為VB,則不正確的是

A.若傳送帶不動,則VB=3m/s
B.若傳送帶以速度V=4m/s逆時針勻速轉動,VB="3m/s"
C.若傳送帶以速度V=2m/s順時針勻速轉動,VB="3m/s"
D.若傳送帶以速度V=2m/s順時針勻速轉動,VB="2m/s"

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