【題目】如圖所示,水平面上固定著不等間距的兩段平行直導(dǎo)軌,處于磁感應(yīng)強度大小為B的豎直向下的勻強磁場中,粗糙導(dǎo)軌PQ、P'Q'的寬度私L,光滑導(dǎo)軌MN、M'N'無限長,其寬度為2L,導(dǎo)軌電阻均不計金屬棒ab、cd垂直放置于兩段導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接觸良好,均可自由滑動,其質(zhì)量分別為m2m,二者接入電路的電阻分別為R2R,一根輕質(zhì)細線繞過定滑輪(定滑輪用絕緣材料固定在軌道平面內(nèi),滑輪質(zhì)量和摩擦不計),一端系在金屬棒ab的中點上,另一端懸掛一物塊W,W的質(zhì)量著M,此時金屬棒ab恰好不滑動,F(xiàn)用水平向右的恒定拉F使金屬棒cd由靜止開始向右運動,當(dāng)cd達到最大速度時金屬棒ab即將滑動,已知重力加速度g求:

(1)金屬棒cd的最大速度vm

(2)恒定拉力F的大小

(3)若在金屬棒cd達到最大速度時立即撤去拉力F,試計算出金屬棒cd繼續(xù)運動的位移S

(4)若金屬棒cd從靜止開始運動到達到最大速度所用時間為t,則金屬棒ab從棒cd開始運動到靜止共產(chǎn)生了多少焦耳熱?

【答案】1 2 3 4

【解析】

考查力的平衡、動量定理、動能定理的綜合應(yīng)用,根據(jù)相關(guān)規(guī)律計算可得。

當(dāng)棒達到最大速度時,棒恰好未發(fā)生相對滑動,對棒受力分析可得

受拉力作用前,由平衡條件:

解得

棒:

解得:

當(dāng)棒達到最大速度時,此時受力平衡,則外力

又:

故:

3)金屬棒達到最大速度時立即撤去拉力,直至停止,對棒應(yīng)用動量定理:

又:

故:

聯(lián)立解得繼續(xù)運動的位移

4)導(dǎo)體棒加速過程中,對棒應(yīng)用動量定理:

聯(lián)立可得加速過程的位移:

設(shè)棒克服安培力做功為,對棒運動全過程應(yīng)用動能定理:

設(shè)系統(tǒng)產(chǎn)生焦耳熱為,由能的轉(zhuǎn)化與守恒定律可知:

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,在E=103V/m的豎直勻強電場中,有一光滑的半圓形絕緣軌道QPN與一水平絕緣軌道MNN點平滑相接,半圓形軌道平面與電場線平行,其半徑R=40cm,N為半圓形軌道最低點,PQN圓弧的中點,一帶負電的小滑塊質(zhì)量m=10g,電荷量q=104C與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.15,位于N點右側(cè)1.5mM點處,取g=10m/s2.求:

1)要使小滑塊恰能運動到圓軌道的最高點Q,則滑塊應(yīng)從M點以多大的初速度v0向左運動?

2)這樣運動的滑塊通過P點時受到軌道的壓力是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某氣體的摩爾體積和摩爾質(zhì)量分別為VmMm,密度為ρ,每個分子的質(zhì)量和體積分別為mV0阿伏加德羅常數(shù)為NA,則以下關(guān)系正確的是(

A.摩爾質(zhì)量為Mm =

B.摩爾體積為Vm=

C.分子體積為V0=

D.阿伏伽德羅常數(shù)為N A==

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為某小型發(fā)電站高壓輸電示意圖,變壓器均為理想變壓器,發(fā)電機輸出功率恒定為48kW在輸電線路上接入一個電流互感器,其原、副線圈的匝數(shù)比為1:20,電流表的示數(shù)為1A,輸電線的總電阻為10Ω,下列說法正確的是(

A.用戶端的功率為44kw

B.升壓變壓器的輸出電壓U2=2400V

C.降壓變壓器的輸入電壓U3=2000V

D.如果用戶電壓為220V,則降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為10:1

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)要測量電壓表的內(nèi)阻和電源的電動勢,提供的器材有:

電源E(電動勢約為6V,內(nèi)阻不計),電壓表V1(量程0~2.5V,內(nèi)阻約為2.5kΩ),電壓表V2(量程0~3v,內(nèi)阻約為10kΩ),電阻箱R0(最大阻值為9999.9Ω),滑動變阻器R1(最大阻值為3kΩ),滑動變阻器R2(最大阻值為500Ω),單刀雙擲開關(guān)一個,導(dǎo)線若干

(1)如圖(1)所示的甲、乙、丙三圖是幾位同學(xué)為完成本次驗而設(shè)計的電路圖,你認為選用哪一個電路圖完成本次實驗最合理?_______ (”“”)

(2)電路中應(yīng)選用滑動變阻器_______(選填“R1”“R2”

(3)按照下列步驟進行實驗:

①閉合開關(guān)前,將滑動變阻器和電阻箱連入電路的阻值調(diào)至最大;

②閉合開關(guān),將電阻箱調(diào)到6Ωk,調(diào)節(jié)滑動變阻器至適當(dāng)?shù)奈恢茫藭r電壓表V1的示數(shù)為1.60V電壓表V2的示數(shù)為2.40V;

③保持滑動變阻器連入電路的阻值不變,再將電阻箱調(diào)到2kΩ, 此時電壓表V1的示數(shù)如圖(2)所示,其示數(shù)為_______V,電壓表V2的數(shù)為1.40V

(4)根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù),計算得到電源的電動勢為_______V,電壓表V1的內(nèi)阻為_______,電,壓表V2的內(nèi)阻為_______KΩ.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)有一固定的光滑軌道ABCD,其中傾角θ=37°的斜面AB與半徑為R的圓弧軌道平滑相切于B點,CD為豎直直徑,O為圓心,質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)從與B點高度差為h的斜面上的A點處由靜止釋放,重力加速度大小為g,sin37°=0.6cos37°=0.8,則下列說法正確的是

A. 當(dāng)h=3R時,小球過C點時對軌道的壓力大小為

B. 當(dāng)h=2R時,小球會從D點離開圓弧軌道作平拋運動

C. 調(diào)整h的值,小球能從D點離開圓弧軌道,并能恰好落在B

D. 調(diào)整h的值,小球能從D點離開圓弧軌道,但一定不能落在B

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,足夠長的傳送帶以恒定速率沿順時針方向運轉(zhuǎn).現(xiàn)將一個物體輕輕放在傳送帶底端,物體第一階段被加速到與傳送帶具有相同的速度,第二階段勻速運動到傳送帶頂端,則下列說法中正確的是( )

A.第一階段和第二階段摩擦力對物體都做正功

B.第一階段摩擦力對物體做的功等于第一階段物體動能的增加量

C.第二階段摩擦力對物體做的功等于第二階段物體機械能的增加量

D.兩個階段電動機對傳送帶做的功等于物體機械能的增加量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】做直線運動的甲、乙兩物體的位移一時間圖像如圖所示,則(

A.當(dāng)乙開始運動時,兩物體相距20m

B.010s這段時間內(nèi),物體間的距離逐漸變大

C.10s~25s這段時間內(nèi),物體間的距離逐漸變小

D.兩物體在10s時相距最遠,在25s時相遇

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,ABCD為兩個光滑的平臺,一傾角為37°、長為5 m的傳送帶與兩平臺平滑連接,F(xiàn)有一小物體以10 m/s的速度沿平臺AB向右運動,當(dāng)傳送帶靜止時,小物體恰好能滑到平臺CD上。(g10 m/s2sin37°0.6,cos37°0.8)

(1)求小物體跟傳送帶間的動摩擦因數(shù);

(2)當(dāng)小物體在平臺AB上的運動速度低于某一數(shù)值時,無論傳送帶順時針運動的速度有多大,小物體都不能到達平臺CD,求這個臨界速度;

(3)若小物體以8 m/s的速度沿平臺AB向右運動,欲使小物體能到達平臺CD,傳送帶至少以多大的速度順時針運動?

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同步練習(xí)冊答案