【題目】如圖所示,光滑的金屬導(dǎo)軌間距為L,導(dǎo)軌平面與水平面成角,導(dǎo)軌下端接有阻值為R的電阻,質(zhì)量為m的金屬細(xì)桿ab與絕緣輕質(zhì)彈簧相連并靜止在導(dǎo)軌上,彈簧勁度系數(shù)為k,上端固定,彈簧與導(dǎo)軌平面平行,整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面斜向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為現(xiàn)給桿一沿軌道向下的初速度,桿向下運動至速度為零后,再沿軌道平面向上運動達最大速度,大小為,然后減速為零,再沿軌道平面向下運動一直往復(fù)運動到靜止導(dǎo)軌與金屬桿的電阻忽略不計試求:

(1)細(xì)桿獲得初速度瞬間,通過R的電流大;

(2)當(dāng)桿速度為時離最初靜止時位置的距離

(3)桿由初速度開始運動直到最后靜止,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q

【答案】1I02L13Qmv

【解析】

1)(3分)1分),1分)可得1分)

2)(12分)設(shè)桿最初靜止不動時彈簧伸長x0,3分)

當(dāng)桿的速度為v1時彈簧伸長x14分)

此時1分)2分) 由得2分)

3)(4分)桿最后靜止時,彈簧的彈性勢能與重力勢能均不變,由能量守恒可得

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】如圖所示整個空間有一方向垂直紙面向里的勻強磁場一絕緣木板(足夠長)靜止在光滑水平面上一帶正電的滑塊靜止在木板上,滑塊和木板之間的接觸面粗糙程度處處相同。不考慮空氣阻力的影響,下列說法中正確的是

A. 若對木板施加一個水平向右的瞬時沖量,最終木板和滑塊一定相對靜止

B. 若對木板施加一個水平向右的瞬時沖量,最終木板和滑塊間一定沒有彈力

C. 若對木板施加一個水平向右的瞬時沖量,最終木板和滑塊間一定沒有摩擦力

D. 若對木板始終施加一個水平向右的恒力,最終滑塊做勻速運動

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,MN、PQ為同一水平面的兩平行光滑導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的磁場,導(dǎo)體ab、cd與導(dǎo)軌有良好的接觸,當(dāng)ab沿軌道向右滑動時, cd將( )

A. 右滑 B. 不動 C. 左滑 D. 無法確定

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在高能物理研究中,回旋加速器起著重要作用,其工作原理如圖所示。D1D2是兩個中空的半圓金屬盒,它們之間有一定的電勢差。兩個半圓盒處于與盒面垂直的勻強磁場中。中央O處的粒子源產(chǎn)生的α粒子,在兩盒之間被電場加速,α粒子進入磁場后做勻速圓周運動。忽略α粒子在電場中的加速時間。下列說法正確的是:

A. α粒子運動過程中電場的方向始終不變

B. α粒子在磁場中運動的周期越來越大

C. 磁感應(yīng)強度越大,α粒子離開加速器時的動能就越大

D. 兩盒間電勢差越大,α粒子離開加速器時的動能就越大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】正電荷形成的電場中,一帶電粒子只受電場力作用,其運動軌跡如圖abcd曲線,則( 。

A. 粒子帶負(fù)電

B. 粒子通過a點時的速度比通過b點時大

C. 粒子在a點受到的電場力比b點大

D. 粒子在a點時的電勢能比b點大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,真空中兩點電荷固定在M、N兩點,在MN連線上有關(guān)于中點O點對稱的兩點a、c,在MN連線的中垂線上有關(guān)于O點對稱的兩點b、d,則

A. 若兩點電荷為等量同種電荷,則a點與c點電場強度相同

B. 若兩點電荷為等量同種電荷,則b點與d點電場強度大小相等

C. 若兩點電荷為等量異種電荷,一正點電荷從b點到d點,電勢能先增大后減小

D. 若兩點電荷為等量異種電荷,一正點電荷在a點的電勢能大于在c點的電勢能

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量M=0.5kg的長木板A靜止在粗糙的水平地面上,質(zhì)量m=0.3kg物塊B(可視為質(zhì)點)以大小v0=6m/s的速度從木板A的左端水平向右滑動,若木板A與地面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.3,物塊B恰好能滑到木板A的右端。已知物塊B與木板A上表面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.6。認(rèn)為各接觸面間的最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等,取g=10m/s2。

求:(1)木板A的長度L

(2)若把A按放在光滑水平地面上,需要給B一個多大的初速度,B才能恰好滑到A板的右端;

(3)(2)的過程中系統(tǒng)損失的總能量。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)有垂直于平面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,一個半徑為R的絕緣圓筒垂直于坐標(biāo)平面放置,圓心Px軸上,O、P間的距離為2R,y軸上各點處均可沿x軸正方向發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q的同種帶正電粒子,粒子的發(fā)射速度大小均為v0,不計粒子的重力和粒子間的相互作用,求:

(1)所有打到圓筒上的粒子中,在磁場中運動時間最短的粒子在磁場運動的時間及在y軸上發(fā)射的位置坐標(biāo);

(2)y軸上什么范圍內(nèi)發(fā)射的粒子能打在圓筒上?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,三塊擋板圍成截面邊長L1.2m的等邊三角形區(qū)域,C、PQ分別是MN、AMAN中點處的小孔,三個小孔處于同一豎直面內(nèi),MN水平,MN上方是豎直向下的勻強電場,場強E=4×10-4N /C。三角形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B1;AMN以外區(qū)域有垂直紙面向外, 磁感應(yīng)強度大小為B23B1的勻強磁場,F(xiàn)將一比荷q/m=105C/kg的帯正電的粒子,從O點由靜止釋放,粒子從MN小孔C進入內(nèi)部勻強磁場,經(jīng)內(nèi)部磁場偏轉(zhuǎn)后直接垂直AN經(jīng)過Q點進入外部磁場。已知粒子最終回到了O點,OC相距2m。設(shè)粒子與擋板碰撞過程中沒有動能損失,且電荷量不變,不計粒子重力,不計擋板厚度,取π3。求:

1 磁感應(yīng)強度B1的大。

2 粒子從O點出發(fā),到再次回到O點經(jīng)歷的時間;

3 若僅改變B2的大小,當(dāng)B2滿足什么條件時,粒子可以垂直于MA經(jīng)孔P回到O點(若粒子經(jīng)過A點立即被吸收)。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案