如圖（a），質量為M=2kg的足夠長金屬導軌abcd放在光滑的絕緣水平面上。一電阻不計，質量為m=1.5kg的導體棒PQ放置在導軌上，始終與導軌接觸良好，PQbc構成矩形。棒與導軌間動摩擦因數(shù)為μ=0.6，棒左側有兩個固定于水平面的立柱。導軌bc段長為L=1m，開始時PQ左側導軌的總電阻為R=1Ω，右側導軌單位長度的電阻為R0=1Ω/m。以ef為界，其左側勻強磁場方向豎直向上，右側勻強磁場水平向左，兩側磁場的磁感應強度大小相等。在t=0時，一水平向左的拉力F垂直作用在導軌的bc邊上，使導軌由靜止開始做勻加速直線運動。已知當t1=0時，水平拉力F1=11N；當t2=2s時，水平拉力F2=14.6N。

（1）求磁感應強度B的大小和金屬導軌加速度的大��；

（2）某過程中回路產生的焦耳熱為Q=0.5×102J，導軌克服摩擦力做功為W=1.5×102J，求導軌動能的增加量；

（3）請在圖（b）的坐標系中畫出拉力F隨時間t變化的關系圖線，并要求在坐標軸上標出圖線關鍵點的坐標值（要求寫出分析過程）。

 


代入上式得 a=1m/s2 ，

  B=2.37T                                      （5分）


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖(a)為某同學設計的“探究加速度與物體所受合力F及質量m的關系”實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花計時器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板。在實驗中細繩對小車拉力F等于砝碼和小桶的總重力，小車運動加速度a可用紙帶上的點求得。

 (1)關于該實驗，下列說法中正確的是________。

A．用砝碼和小桶的總重力來表示F，會產生偶然誤差

B．為消除摩擦力對實驗的影響，可以把木板D的左端適當墊高

C．電火花計時器使用交流電源

D．木板D的左端被墊高后，圖中細線應保持水平

(2)圖(b)是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點， 每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點(圖中未標出)，計數(shù)點間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)完成表格中空白處。

計數(shù)點

1

2

3

4

5

6

瞬時速度/(m·s－1)

0.165

0.215

0.314

0.364

0.413

由紙帶求出小車的加速度a＝________m/s2。(加速度a保留2位有效數(shù)字)

(3)在“探究加速度與質量的關系”時，保持砝碼和小桶質量不變，改變小車質量m，分別測得小車的加速度a與對應的質量m數(shù)據(jù)如下表：

次數(shù)

1

2

3

4

5

小車的加速度a/(m·s－2)

1.25

1.00

0.80

0.50

0.40

小車的質量m/kg

0.400

0.500

0.625

1.000

1.250

小車質量的倒數(shù)m－1/kg－1

2.50

2.00

1.60

1.00

0.80

利用上表數(shù)據(jù)，在坐標紙中選擇合適物理量為坐標軸建立坐標系，作出直觀反映a與m關系的圖象。

 (4)上題中該小車受到的拉力F為________N。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖是由某種材料制成的固定在水平地面上半圓柱體的截面圖，O點為圓心，半圓柱體 表面是光滑的。質量為m的小物塊(視為質點)在與豎直方向成角的斜向上的拉力F作用 下靜止在A處，半徑0A與豎直方向的夾角也為，且A、O、F均在同一橫截面內，則小物塊對半圓柱體表面的壓力為

A． B． C． D．

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，由U形管和細管連接的玻璃泡A、B和C浸泡在溫度均為0°C的水槽中，B的容積是A的3倍。閥門S將A和B兩部分隔開。A內為真空，B和C內都充有氣體。U形管內左邊水銀柱比右邊的低60mm。打開閥門S，整個系統(tǒng)穩(wěn)定后，U形管內左右水銀柱高度相等。假設U形管和細管中的氣體體積遠小于玻璃泡的容積。

(1)求玻璃泡C中氣體的壓強（以mmHg為單位）

(2)將右側水槽的水從0°C加熱到一定溫度時，U形管內左右水銀柱高度差又為60mm，求加熱后右側水槽的水溫。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，容器A和氣缸B都能導熱，A放置在l27℃的恒溫槽中，B處于27℃的環(huán)境中，大氣壓強為Po=1.0×105Pa，開始時閥門K關閉，A內為真空，其容積VA=2.4 L，B內活塞橫截面積S=100cm2、質量m=1kg，活塞下方充有理想氣體，其體積VB=4.8 L，活塞上方與大氣連通，A與B間連通細管體積不計，打開閥門K后活塞緩慢下移至某一位置（未觸及氣缸底部）．g取10m/s2．試求：

（1）穩(wěn)定后容器A內氣體壓強；

（2）穩(wěn)定后氣缸B內氣體的體積；

（3）活塞下移過程中，氣缸B內氣體對活塞做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：


根據(jù)流體力學知識，流體對物體的作用力可用f = αρ0Av2來表達。α為一系數(shù)，ρ0為空氣密度，A為物體的截面積，v為物體相對于流體的速度。已知地球表面處α = 0.5，ρ0= 1.25kg/m3，g=10m/s2。球體積公式為。若將沙塵顆粒近似為球形，沙塵顆粒密度ρs= 2.8×103kg/m3，半徑r = 2×10—4m。求：

（1）沙塵顆粒在空氣中豎直下落時的最大加速度；

（2）沙塵顆粒在空氣中豎直下落時的速度最大值；

（3）地面附近形成揚沙天氣的風速至少為多少。

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如圖所示，ABCD是一個T型支架，支架A端有一大小與質量均可忽略的光滑定滑輪，D點處有一光滑轉動軸，AC與BD垂直，且AB＝BC， BD長為d＝0.6m，AC與水平地面間的夾角為q＝37°，整個支架的質量為M＝1kg（BD部分質量不計）。質量為m＝2kg的小滑塊置于支架的C端，并與跨過定滑輪的輕繩相連，繩另一端作用一豎直向下大小為24N的拉力F，小滑塊在拉力作用下由靜止開始沿AC做勻加速直線運動，己知小滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為m＝0.5。g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。

（1）求小滑塊沿AC向上滑的加速度大�。�

（2）滑塊開始運動后，經(jīng)過多長時間支架開始轉動？

（3）為保證支架不轉動，作用一段時間后撤去拉力F，求拉力作用的最大時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：


圖2-甲中A和B表示在真空中相距為d的兩平行金屬板。加上電壓后，它們之間的電場可視為勻強電場；圖2-乙表示一周期性的交變電壓的波形，橫坐標代表時間t，縱坐標代表電壓UAB，從t=0開始，電壓為給定值U0，經(jīng)過半個周期，突然變?yōu)?U0……。如此周期地交替變化。在t=0時刻將上述交變電壓UAB加在A、B兩極上。

(1)在t=0時刻，在B的小孔處無初速地釋放一電子，求在t=3T/4時電子的速度大小。（設一個周期內電子不會打到板上，T作為已知量）

(2) 試問在t等于哪些時刻釋放上述電子，在一個周期時間，該電子剛好回到出發(fā)點?說明理由，并得出電源具備的條件。

(3)在t=0時刻，在B的小孔處無初速地釋放一電子，要想使這電子到達A板時的速度最小(為零)，則所加交變電壓的周期為多大?

（4）在t=0時刻，在B的小孔處無初速地釋放一電子，要想使這個電子到達A板時的速度最大，則所加交變電壓的周期最小為多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，在傾角為300的足夠長的固定光滑斜面上端系有一勁度系數(shù)為20N/m的輕質彈簧，彈簧下端連一個質量為2Kg的小球，球被一垂直于斜面的擋板A擋住，此時彈簧恰好處于自然伸長程度。若擋板A以4m/s2的加速度沿斜面向下勻加速運動，g取10m/s2。則：

A．小球向下運動0.5m時速度最大

B．小球向下運動0.1m時與擋板分離

C．小球速度最大時與擋板分離

D．小球從一開始就與擋板分離

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