【題目】如圖所示,MN、PQ為足夠長的平行導(dǎo)軌,間距L=0.5 m.導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°.NQMN,NQ間連接有一個R=3 Ω的電阻.有一勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0=1 T.將一根質(zhì)量為m=0.1 kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的電阻r=2 Ω,其余部分電阻不計.現(xiàn)由靜止釋放金屬棒,金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動過程中始終與NQ平行.已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,當(dāng)金屬棒滑行至cd處時速度大小開始保持不變,cd 距離NQs=6 m.試解答以下問題:(g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

(1)金屬棒達(dá)到穩(wěn)定時的速度是多大?

(2)從靜止開始直到達(dá)到穩(wěn)定速度的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量是多少?

【答案】(1)4m/s(2)0.24J

【解析】(1)在達(dá)到穩(wěn)定速度前,金屬棒的加速度逐漸減小,速度逐漸增大,達(dá)到穩(wěn)定速度時,有:,代入已知數(shù)據(jù),得

(2)根據(jù)能量守恒得,重力勢能減小轉(zhuǎn)化為動能、摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能和回路中產(chǎn)生的焦耳熱.,

電阻R上產(chǎn)生的熱量解得;

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】如圖所示,足夠長的傳送帶與水平面夾角為θ,以速度v0逆時針勻速轉(zhuǎn)動。在傳送帶的上端輕輕放置一個質(zhì)量為m的小木塊,小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ<tanθ,規(guī)定沿傳送帶向下為正方向,則圖中能較客觀地反映小木塊對傳送帶的摩擦力f隨時間t變化關(guān)系的是( )

A.

B.

C.

D.

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【題目】直升機(jī)懸停在空中向地方投放裝有救災(zāi)物資的箱子如圖所示,設(shè)投放初速度為零,箱子所受的空氣阻力與箱子下落速度的平方成正比,且運(yùn)動過程中箱子始終保持圖示姿態(tài).在箱子下落過程中.下列說法正確的是( 。

A. 箱子剛從飛機(jī)上投下時,箱內(nèi)物體對箱子無壓力

B. 箱子從飛機(jī)上投下后,箱內(nèi)物體受到的支持力可能先變大后不變

C. 箱子接近地面時,箱內(nèi)物體受到的支持力比剛投下時小

D. 若下落距離足夠長,箱內(nèi)物體有可能不受底部支持力而“飄起來

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】伽利略為了研究自由落體運(yùn)動的規(guī)律,將落體實驗轉(zhuǎn)化為著名的斜面實驗,如圖所示,對于這個研究過程,下列說法正確的是(  )

A. 斜面實驗放大了重力的作用,便于測量小球運(yùn)動的路程

B. 斜面實驗沖淡了重力的作用,便于運(yùn)動速度的測量

C. 通過對斜面實驗的觀察與計算,直接得到自由落體運(yùn)動的規(guī)律

D. 根據(jù)斜面實驗結(jié)論進(jìn)行合理的外推,得到自由落體的運(yùn)動規(guī)律

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】橡皮筋也像彈簧一樣,在彈性限度內(nèi),伸長量x與彈力F成正比,即Fkx,k的值與橡皮筋未受到拉力時的長度L、橫截面積S有關(guān),理論與實踐都表明kYS/L,其中Y是一個由材料決定的常數(shù),材料力學(xué)中稱之為楊氏模量.

(1)有一段橫截面是圓形的橡皮筋,應(yīng)用如圖甲所示的實驗裝置可以測量出它的楊氏模量Y的值.下表為橡皮筋受到的拉力F與伸長量x的實驗記錄,請在圖乙中作出Fx圖象_____.

拉力F/N

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

伸長量x/cm

1.60

3.20

4.80

6.40

8.00

(2)由以上實驗可求出該橡皮筋的K值為________N/m(保留兩位有效數(shù)字).

(3)某同學(xué)在家中用三根相同的橡皮筋(遵循胡克定律)來探究合力的方法,如圖所示,三根橡皮筋在O點相互連接,拉長后三個端點用圖釘固定在AB、C三點.在實驗中,可以通過刻度尺測量橡皮筋的長度來得到橡皮筋的拉力大小,并通過OAOB、OC的方向確定三個拉力的方向,從而探究求其中任意兩個拉力的合力的方法.在實驗過程中,下列說法正確的是____

A.只需要測量橡皮筋的長度,不需要測出橡皮筋的原長

B.為減小誤差,應(yīng)選擇勁度系數(shù)盡量大的橡皮筋

C.以OBOC為兩鄰邊作平行四邊形,其對角線必與OA在一條直線上且長度與OA相等

D.多次實驗中即使O點不固定,也可以探究求合力的方法

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在兩平行金屬板間,有如圖所示的互相正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場.α粒子以速度v0從兩板的正中央垂直于電場方向和磁場方向從左向右射入時,恰好能沿直線勻速通過.供下列各小題選擇的答案有:

A.不偏轉(zhuǎn) B.向上偏轉(zhuǎn) C.向下偏轉(zhuǎn) D.向紙內(nèi)或紙外偏轉(zhuǎn)

(1)若質(zhì)子以速度v0從兩板的正中央垂直于電場方向和磁場方向從左向右射入時,質(zhì)子將________

(2)若電子以速度v0從兩板的正中央垂直于電場方向和磁場方向從左向右射入時,電子將________

(3)若質(zhì)子以大于v0的速度,沿垂直于勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場的方向從兩板正中央射入,質(zhì)子將________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】探究力的合成的平行四邊形定則實驗中,某同學(xué)用兩把彈簧稱將橡皮筋的端點拉到點O后,作出了這兩個拉力F1、F2的圖示,如圖甲所示.改用一把彈簧秤將橡皮筋的端點拉到同一點O,此時彈簧秤的示數(shù)F如圖乙所示.

(1)圖乙中,彈簧秤的示數(shù)F大小為________N;

(2)請你幫助他在圖中畫出合力F的圖示(圖中a、b為記錄F方向的兩點).

(3)小明用虛線把F的箭頭末端分別與F1、F2的箭頭末端連接起來:觀察圖形后,他覺得所畫的圖形很像平行四邊形.至此,為正確得出求合力的一般方法,你認(rèn)為小明接下來應(yīng)該做的有

A. 得出結(jié)論,整理實驗器材 B. 提出求合力方法的猜想

C. 改變F1、F2的大小和方向,重復(fù)上述實驗 D. 與同學(xué)交流討論實驗結(jié)果,得出結(jié)論.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】伽利略為了研究自由落體的規(guī)律,將落體實驗轉(zhuǎn)化為著名的斜面實驗,對于這個研究過程,下列說法正確的是( )

A. 斜面實驗是一個理想實驗

B. 斜面實驗放大了重力的作用,便于測量小球運(yùn)動的路程

C. 不直接做落體實驗是因為當(dāng)時時間測量不夠精確

D. 通過對斜面實驗的觀察與計算,直接得到落體運(yùn)動的規(guī)律

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,正方形導(dǎo)線框abcd勻速穿過一勻強(qiáng)磁場區(qū)域。磁場區(qū)域的寬度為L、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向外;導(dǎo)線框的電阻為R ,邊長為2L ,在穿過磁場的整個過程中,導(dǎo)線框abcd兩邊始終保持與磁場邊界平行,導(dǎo)線框平面始終與磁場方向垂直;導(dǎo)線框的速度大小為v,方向垂直于cd邊,規(guī)定電流沿a→b→c→d→a為正方向。

(1)請在圖乙中作出cd邊進(jìn)入磁場到ab邊離開磁場的過程中,導(dǎo)線框中感應(yīng)電流隨位移變化的i - x圖像;

(2)求在上述過程中導(dǎo)線框所產(chǎn)生的焦耳熱Q 。

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