【題目】如圖所示,平行金屬導軌與水平面間夾角均為θ= 37°,導軌間距為1 m ,電阻不計,導軌足夠長.兩根金屬棒abab的質(zhì)量都是0.2 kg,電阻都是1 Ω,與導軌垂直放置且接觸良好,金屬棒ab和導軌之間的動摩擦因數(shù)為0.5 ,金屬棒ab和導軌無摩擦,導軌平面PMKO處存在著垂直軌道平面向上的勻強磁場,導軌平面PMNQ處存在著沿軌道平面向上的勻強磁場,磁感應強度B的大小相同.讓ab固定不動,將金屬棒ab由靜止釋放,當ab下滑速度達到穩(wěn)定時,整個回路消耗的電功率為 18 W .

(1)ab達到的最大速度多大?

(2)ab下落了30 m 高度時,其下滑速度已經(jīng)達到穩(wěn)定,則此過程中回路電流的發(fā)熱量Q多大?

(3)ab下滑過程中某時刻將ab固定解除,為確保ab始終保持靜止,則ab固定解除時ab棒的速度有何要求? (g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

【答案】(1)15 m/s  (2)37.5 J  (3)10 m/s≤v≤15 m/s

【解析】(1)達到穩(wěn)定時由能量守恒:p=mgvsin3702分)

解得:v=15m/s1分)

(2)由能量守恒關系得 mgh =+ Q 2分)

代入數(shù)據(jù)得 Q=37.5J 。(1分)

(3)由電功率定義可知:P=I2·2R 1分)

解得:I=3A

E=BLV1分)

達到穩(wěn)定時,ab棒由平衡條件:mgsin370=BIL1分)

解得: B=0.4T

a’b’:垂直軌道方向:FN=mgcos370+BIL1分)

由滑動摩擦定律:Ff=μFN

由平衡條件:Ff≥mgsin3701分)

代入已知條件,解得:v≥10m/s1分)

a ' b’固定解除時ab棒的速度: 10m/s≤v≤15m/s

(說明:其它解法只要正確均給分)

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,活塞的質(zhì)量為m,橫截面積為S,氣缸質(zhì)量為4m,氣缸內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的理想氣體,在豎直向上的拉力F作用下氣缸豎直懸空靜止,活塞與氣缸底部的間距為L1;當將拉力緩慢減小為時,活塞與氣缸底部的拒絕為L2,假設封閉氣體質(zhì)量不計且溫度保持不變,不計活塞與氣缸內(nèi)壁間的摩擦,重力加速度大小為g,求

大氣壓強P0;

拉力緩慢減小為零時活塞與氣缸底部的間距L3;

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在一次課外活動中,某物理興趣小組為了測量由干電池組合的電源的電動勢(約為3V)和內(nèi)電阻,在實驗室尋找到了下列器材:

電壓表V(量程0~15v;內(nèi)阻約為15kΩ);

電流表A1(量程0~0.6A;內(nèi)阻約為1.0Ω);

電流表A2(量程0~1mA;內(nèi)阻為40Ω);

電阻箱R1(阻值范圍為0~9999Ω);

滑動變阻器R2(阻值范圍為0~20Ω;額定電流2A);

導線、開關若干。

(1).因電壓表的量程過大,測量不精確,可用電流表改裝。要將電流表改裝成3V量程的電壓表,應該選用的電流表是__________(選填A1A2),將其與電阻箱R1__________(選填串聯(lián)或并聯(lián)),此時電阻箱R1的阻值應調(diào)至__________Ω。

(2).為了測定電源的電動勢和內(nèi)電阻,請你幫該小組設計一個測量電路圖,并畫在答題卷的虛線框內(nèi)_________。

(3).閉合開關,改變變阻器滑片的位置,測得多組數(shù)據(jù),畫出了兩電流表的關系I2-I1圖象如圖,則電源電動勢E=__________V,電源內(nèi)阻r=__________Ω.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,空間直角坐標系Oxy內(nèi)存在勻強電場和勻強磁場,勻強磁場的磁感應強度大小為B、方向與Oxy平面平行且與y軸負方向的夾角為,勻強電場的電場強度大小為E、方向沿y軸負方向。一質(zhì)子重力不計從原點0以速度向z軸正方向射出。已知質(zhì)子的電荷量為e,下列關于質(zhì)子的受力和運動的描述正確的是

A質(zhì)子在O點受到的合力大小為

B質(zhì)子在運動過程中受到的合力為變力

C質(zhì)子沿Z軸方向的分運動是勻速直線運動

D質(zhì)子不可能做勻變速曲線運動

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【題目】如圖所示,在同一豎直平面內(nèi),一輕質(zhì)彈簧下端固定在位置E,上端恰好與水平線CD齊平,靜止在傾角為θ=53°的光滑斜面上.一長為L=1.8m的輕質(zhì)細繩一端固定在O點上,另一端系一質(zhì)量為m=1kg量的小球,將細繩拉至水平,使小球從位置A由靜止釋放,小球到達最低點B時,細繩剛好被拉斷.之后小球恰好沿著斜面方向撞上彈簧上端并將彈簧壓縮,最大壓縮量為x=0.5m.,求:

(1)細繩受到的拉力最大值;

(2)M點到水平線CD的高度h;

(3)彈簧所獲得的最大彈性勢能

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【題目】如圖所示,質(zhì)量不計的輕彈簧豎直固定在水平地面上,將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放,小球從落到彈簧上到壓縮彈簧到最低點的過程中( )

A. 小球的機械能守恒

B. 小球的機械能增大

C. 小球的動能一直減小

D. 小球與彈簧組成的系統(tǒng)的機械能守恒

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【題目】在光滑的水平面上,有A、B兩個小球向右沿同一直線運動,取向右為正方向,兩球的動量分別為, ,如圖所示,若兩球發(fā)生正碰,則碰撞前后兩球的動量增量、可能是

A. ,

B. ,

C. ,

D. ,

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【題目】20171016日,美國激光干涉引力波天文臺等機構(gòu)聯(lián)合宣布首次發(fā)現(xiàn)雙中子星并合引力波事件,如圖為某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點做勻速圓周運動的示意圖,若A星的軌道半徑大于B星的軌道半徑,雙星的總質(zhì)量M,雙星間的距離為L,其運動周期為T,則

A. A的質(zhì)量一定大于B的質(zhì)量

B. A的線速度一定大于B的線速度

C. L一定,M越大,T越大

D. M一定,L越大,T越大

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【題目】如圖所示,光滑斜面PMNQ的傾角為θ,斜面上放有矩形導體線框abcd,其中ab邊的長度為l1,bc邊的長度為l2,線框的質(zhì)量為m,電阻為R.有界勻強磁場的磁感應強度為B,方向垂直于斜面向上,ef為磁場的邊界,且efMN.線框在恒力F作用下從靜止開始運動,其ab邊始終保持與底邊MN平行,F沿斜面向上且與斜面平行.已知線框剛進入磁場時做勻速運動,則下列判斷正確的是(  )

A. 線框進入磁場前的加速度為

B. 線框進入磁場時的速度為

C. 線框進入磁場時有abcda方向的感應電流

D. 線框進入磁場的過程中產(chǎn)生的熱量為(Fmgsinθ)l1

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