如圖所示,abcd為靜止于水平面上寬度為L而長度足夠長的U形金屬滑軌,bc連接電阻R,其他部分電阻不計(jì),ef 為一可在滑軌平面上滑動、質(zhì)量為m的均勻金屬棒,一勻強(qiáng)磁場B垂直滑軌面。金屬棒以一水平細(xì)繩跨過定滑輪,連接一質(zhì)量為M的重物,若重物從靜止開始下落,假定滑輪無質(zhì)量,且金屬棒在運(yùn)動中均保持與bc邊平行,忽略所有摩擦力,則:
(1)當(dāng)金屬棒做勻速運(yùn)動時,其速度是多少(忽略bc邊對金屬棒的作用力)?
(2)若重物從靜止開始至勻速運(yùn)動之后的某一時刻下落的總高度為h,求這一過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量。
解:(1)解析視重物M與金屬棒m為一系統(tǒng),使系統(tǒng)運(yùn)動狀態(tài)改變的力只有重物受到的重力與金屬棒受到的安培力,由于系統(tǒng)在開始一段時間里處于加速運(yùn)動狀態(tài),由此產(chǎn)生的安培力是變化的,安培力做功屬于變力做功,系統(tǒng)的運(yùn)動情況分析可以用如下關(guān)系表示:
 
當(dāng)a=0時,有Mg-F=0,得v=
(2)題設(shè)情況涉及的能量轉(zhuǎn)化過程可用如下關(guān)系表示:

顯然應(yīng)有
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,ABCD為一傾角θ=30°的粗糙斜面,AD邊與BC邊平行,有一重力G=10N放在斜面上,當(dāng)對物體施加一個與AB邊平行的拉力F時,物體恰能做勻速直線運(yùn)動.已知物體與斜面的動摩擦因數(shù)μ=
6
3
,求:
①物體受到的摩擦力大。
②拉力F的大;
③物體運(yùn)動方向與F方向之間的夾角.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,abcd為質(zhì)量M=2㎏的導(dǎo)軌,放在光滑絕緣的水平面上,另有一根質(zhì)量m=0.6㎏的金屬棒PQ平行bc放在水平導(dǎo)軌上,PQ棒左邊靠著絕緣的豎直立柱e、f,導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場中,場以00′為界,左側(cè)的磁場方向豎直向上,右側(cè)的磁場方向水平向右,磁感強(qiáng)度都為B=0.8T.導(dǎo)軌的bc段長L=0.5m,其電阻r=0.4Ω,金屬棒的電阻R=0.2Ω,其余電阻均可不計(jì),金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0.2.若導(dǎo)軌上作用一個方向向左、大小為F=2N的水平拉力,設(shè)導(dǎo)軌足夠長,g取10m/s2.試求:
(1)導(dǎo)軌運(yùn)動的最大加速度.
(2)流過導(dǎo)軌的最大電流.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,ABCD為同種材料構(gòu)成的柱形透明體的橫截面,其中ABD部分為等腰直角三角形,BCD部分為半圓形,一束單色平行光從真空射向AB或AD面,材料折射率n=1.6,下列說法正確的是(  )
A、從AB面中點(diǎn)射入的光線一定從圓弧的中點(diǎn)射出B、從AB面射入的所有光線經(jīng)一次反射和折射后都從BCD面射出C、從AB面中間附近射入的所有光線經(jīng)一次反射和折射后都從BCD面射出D、若光線只從AD面垂直射入,則一定沒有光線從BCD面射出

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,ABCD為一直角梯形棱鏡的截面,∠C=60°P為垂直于直線BC的光屏,現(xiàn)用一寬度等于AB邊的單色平行光束垂直射向AB面,經(jīng)棱鏡折射后在屏P上形成寬度等于
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AB的一條光帶,求棱鏡的折射率.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,ABCD為豎直放在場強(qiáng)為E=104V/m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AB=R=0.2m,把一質(zhì)量m=0.1kg、帶電荷量q=+1×10-4C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取10m/s2)求:
(1)小球到達(dá)C點(diǎn)時對軌道壓力是多大?
(2)若讓小球安全通過軌道,開始釋放點(diǎn)離B點(diǎn)至少多遠(yuǎn)?

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