【題目】如圖所示,兩根水平放置的平行金屬導(dǎo)軌,其末端連接等寬的四分之一圓弧導(dǎo)軌,圓弧半徑r=0.41m,導(dǎo)軌的間距為L=0.5m,導(dǎo)軌的電阻與摩擦均不計(jì).在導(dǎo)軌的頂端接有阻值為R1=1.5Ω的電阻,整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T.現(xiàn)有一根長(zhǎng)度稍大于L、電阻R2=0.5Ω、質(zhì)量m=1.0kg的金屬棒.金屬棒在水平拉力F作用下,從圖中位置ef由靜止開始勻加速運(yùn)動(dòng),在t=0時(shí)刻,F0=1.5N,經(jīng)2.0s運(yùn)動(dòng)到cd時(shí)撤去拉力,棒剛好能沖到最高點(diǎn)ab,(重力加速度g=10m/s2).求:

1)金屬棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度;

2)金屬棒運(yùn)動(dòng)到cd時(shí)電壓表的讀數(shù);

3)金屬棒從cd 運(yùn)動(dòng)到ab過程中電阻R1上產(chǎn)生的焦耳熱.

【答案】(1)1.5m/s2(2)2.25V(3)0.3J

【解析】(1)剛開始拉金屬棒時(shí),據(jù)牛頓第二定律得:F0=ma

帶入數(shù)據(jù)解得:a=1.5m/s2

(2)t=2s時(shí),金屬棒的速度v=at=3m/s

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):E=BLv
電壓表讀數(shù)
解得:U=2.25V

(3)金屬棒從cd位置運(yùn)動(dòng)到ab位置,由動(dòng)能定理:

回路中產(chǎn)生的總焦耳熱:Q=W克安

電阻R1上產(chǎn)生的焦耳熱:

帶入數(shù)據(jù)解得:Q1=0.3J

練習(xí)冊(cè)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,在傾角為θ=30°的光滑絕緣斜面abcd上有一垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的上下有邊界且與斜面底邊cd平行,虛線為磁場(chǎng)的邊界線.在斜面上有一個(gè)質(zhì)量為m=0.2kg、電阻為R=0.27Ω、邊長(zhǎng)為L=60cm的正方形金屬線框,相距s=90cm.將線框從靜止開始釋放,沿斜面滑下,線框底邊始終與斜面底邊平行.若線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),恰好能做勻速運(yùn)動(dòng).求:

(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;

(2)若線框的下邊從進(jìn)入磁場(chǎng)開始到離開磁場(chǎng)的時(shí)間為t=0.6s,磁場(chǎng)區(qū)域的寬度l為多少?

(3)若線框上邊框穿出磁場(chǎng)前也已勻速運(yùn)動(dòng),則線框在穿過磁場(chǎng)的整個(gè)過程中能產(chǎn)生多少的焦耳熱.(重力加速度g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】把物體以一定速度水平拋出,不計(jì)空氣阻力,g=10m/s2,那么在落地前的任一秒內(nèi)

A. 物體的末速度大小一定等于初速度大小的10

B. 物體的末速度大小一定比初速度大10m/s

C. 物體的位移比前一秒多10 m

D. 物體下落的高度一定比前一秒多10m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)在有一種叫做“魔盤”的娛樂設(shè)施(如圖),“魔盤”轉(zhuǎn)動(dòng)很慢時(shí),盤上的人都可以隨盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)而不至于被甩開。當(dāng)盤的轉(zhuǎn)速逐漸增大時(shí),盤上的人便逐漸向邊緣滑去,離轉(zhuǎn)動(dòng)中心越遠(yuǎn)的人,這種滑動(dòng)的趨勢(shì)越厲害。設(shè)“魔盤”轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω=0.6rad/s,一個(gè)質(zhì)量為30 kg的小孩坐在距離軸心1 m處(盤半徑大于1 m)隨盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)(沒有滑動(dòng))。求:

(1)小孩轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度為多大?

(2)小孩受到的向心力有多大?

(3)這個(gè)向心力是由什么力提供的?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在空間存在著豎直向上的各處均勻的磁場(chǎng),將一個(gè)不變形的單匝金屬圓線圈放入磁場(chǎng)中,規(guī)定線圈中感應(yīng)電流方向如圖甲所示的方向?yàn)檎。?dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示時(shí),下圖中能正確表示線圈中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖線是( )

A.

B.

C.

D.

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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)的四分之一圓弧軌道下端與水平桌面相切,小滑塊AB分別靜止在圓弧軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn),F(xiàn)將A無初速釋放,AB碰撞后結(jié)合為一個(gè)整體,并沿桌面滑動(dòng)。已知圓弧軌道光滑,半徑R=0.2 m;AB的質(zhì)量相等;AB整體與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2。取重力加速度g=10 m/s2。求:

(1)碰撞前瞬間A的速率v;

(2)碰撞后瞬間AB整體的速率v′;

(3)AB整體在桌面上滑動(dòng)的距離l

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的相同小球分別在兩豎直光滑圓錐的內(nèi)側(cè)面上以相同的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng).已知兩圓錐面與水平面的夾角分別為為,重力加速度為,則( )

A. 兩球的向心加速度大小相等

B. 兩球離地面的高度不相等

C. 兩球的線速度大小不相等

D. 兩球所需的向心力大小相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,虛線L1、L2將平面分為四個(gè)區(qū)域,L2的左側(cè)有一勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向與L1平行。L2的右側(cè)為勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直紙面向外在圖中L1上到L2的距離為dA點(diǎn)有一粒子源,可以發(fā)射質(zhì)量為m,電荷量為+q的粒子,粒子的初速度方向與L2平行,不計(jì)粒子的重力。

1)若從A點(diǎn)射出的粒子恰好從距離L12dB點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),求該粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小和方向;

2)在磁場(chǎng)區(qū)域放置絕緣擋板BD,擋板與L1交于C點(diǎn),已知OC=OB,BC=2CD。粒子與擋板BD碰撞前后粒子平行于擋板的分速度不變,垂直于擋板的分速度大小不變,方向反向。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度在B1BB2取值時(shí),恰好所有取值都能使由B點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子不與擋板的CD段碰撞,并能從L2上的OB段射出磁場(chǎng),求B1B2的值,并求出粒子離開磁場(chǎng)的位置到O點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離。(不考慮粒子再次進(jìn)入磁場(chǎng)的情況,也不考慮B1BB2以外的取值)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,用輕彈簧相連的物塊A和B放在光滑的水平面上,物塊A緊靠豎直墻壁,一顆子彈沿水平方向射入物塊B并留在其中,在下列依次進(jìn)行的四個(gè)過程中,由子彈、彈簧和A、B物塊組成的系統(tǒng),動(dòng)量不守恒但機(jī)械能守恒的是

A.子彈射入木塊過程

B.B載著子彈向左運(yùn)動(dòng)的過程

C.彈簧推載著子彈的B向右運(yùn)動(dòng),直到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)的過程

D.B因慣性繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng),直到彈簧伸長(zhǎng)到最長(zhǎng)的過程

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