【題目】如圖所示,一足夠大的傾角θ30°的粗糙斜面上有一個粗細均勻的由同種材料制成的金屬線框abcd,線框的質(zhì)量m=0.6kg,其電阻值R1.0Ω,ab邊長L1=1mbc邊長L22m,與斜面之間的動摩擦因數(shù)。斜面以EF為界,EF上側(cè)有垂直于斜面向上的勻強磁場。一質(zhì)量為M的物體用絕緣細線跨過光滑定滑輪與線框相連,連接線框的細線與斜面平行且線最初處于松弛狀態(tài),F(xiàn)先釋放線框再釋放物體,當(dāng)cd邊離開磁場時線框即以v=2m/s的速度勻速下滑,在ab邊運動到EF位置時,細線恰好被拉直繃緊(時間極短),隨即物體和線框一起勻速運動t=1s后開始做勻加速運動。取g10m/s2,求:

1)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B;

2)細繩繃緊前,M下降的高度H;

3)系統(tǒng)在線框cd邊離開磁場至重新進入磁場過程中損失的機械能

【答案】(1)(2)H=1.8m(3)

【解析】(1)線框cd邊離開磁場時勻速下滑,有:

………………

………………

………………

聯(lián)解得: B=1T ………………

(2)由題意,線框第二次勻速運動方向向上,設(shè)其速度為v1,細線拉力為T,則:

………………

………………

………………

………………

設(shè)繩突然繃緊過程中繩子作用力沖量為I,對線框和物體分別用動量定理有:

………………

………………

繩繃緊前M自由下落:

………………

聯(lián)解得:H=1.8m ………………

(3)根據(jù)能量守恒和轉(zhuǎn)化定律:

線框勻速下滑過程: ………………

繩子突然繃緊過程: ………………

線框勻速上滑過程: ………………

………………

聯(lián)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,在平面坐標(biāo)系xoy內(nèi),第Ⅱ、Ⅲ象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強電場,第I、Ⅳ象限內(nèi)存在半徑為L的圓形勻強磁場,磁場圓心在M(L,0)點,磁場方向垂直于坐標(biāo)平面向外.一帶正電粒子從第Ⅲ象限中的Q(-2L,-L)點以速度v0沿x軸正方向射出,恰好從坐標(biāo)原點O進入磁場,從P(2L,0)點射出磁場.不計粒子重力,求:

(1)帶電粒子進入磁場時的速度大小和方向。

(2)電場強度與磁感應(yīng)強度大小之比;

(3)粒子在磁場與電場中運動時間之比;

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】世界上沒有永不謝幕的傳奇,NASA的“卡西尼”號探測器進入圖形探測任務(wù)的最后篇章。據(jù)NASA報道,“卡西尼”4月26日首次到達土星和土星內(nèi)環(huán)(碎冰塊、巖石塊、塵埃等組成)之間,并在近圓軌道做圓周運動。在極其稀薄的大氣作用下,開啟土星探測之旅的。最后階段---“大結(jié)局”階段。這一階段將持續(xù)到九月中旬,直至墜向土星的懷抱。若“卡西尼”只受土星引力和稀薄氣體阻力的作用,則

A. 4月26日,“卡西尼”在近圓軌道上繞土星的角速度小于內(nèi)環(huán)的角速度

B. 4月28日,“卡西尼”在近圓軌道上繞土星的速率大于內(nèi)環(huán)的速率

C. 5月6月間,“卡西尼”的動能越來越大

D. 6月到8月間,“卡西尼”的動能、以及它與火星的引力勢能之和保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,真空室內(nèi)有一個點狀的α粒子放射源P,它向各個方向發(fā)射α粒子(不計重力),速率都相同.a(chǎn)b為P點附近的一條水平直線(P到直線ab的距離PC=L),Q為直線ab上一點,它與P點相距PQ= (現(xiàn)只研究與放射源P和直線ab同一個平面內(nèi)的α粒子的運動),當(dāng)真空室內(nèi)(直線ab以上區(qū)域)只存在垂直該平面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場時,水平向左射出的α粒子恰到達Q點;當(dāng)真空室(直線ab以上區(qū)域)只存在平行該平面的勻強電場時,不同方向發(fā)射的α粒子若能到達ab直線,則到達ab直線時它們動能都相等,已知水平向左射出的α粒子也恰好到達Q點.(α粒子的電荷量為+q,質(zhì)量為m;sin37°=0.6;cos37°=0.8)求:

(1)α粒子的發(fā)射速率;

(2)勻強電場的場強大小和方向;

(3)當(dāng)僅加上述磁場時,能到達直線ab的α粒子所用最長時間和最短時間的比值.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】雞蛋掉在石頭上,雞蛋碎了,關(guān)于雞蛋和石頭間相互作用力,正確的是(

A. 石頭對雞蛋的力大小大于雞蛋對石頭的力 大小

B. 石頭對雞蛋的力大小小于雞蛋對石頭的力大小

C. 石頭對雞蛋的力大小等于雞蛋對石頭的力大小

D. 無法確定

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】行星繞太陽的運動可以看成是勻速圓周運動,以下說法正確的是( )

A. 太陽對行星的引力提供行星運動的向心力

B. 行星對太陽的引力提供行星運動的向心力

C. 行星對太陽的引力大于太陽對行星的引力

D. 行星對太陽的引力小于太陽對行星的引力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個物體,只受三個共點力作用,能使合力為零的一組是(

A. 2N 3N 6N B. 1N 3N 5N C. 5N 6N 8N D. 7N 9N 20N

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,熱電子由陰極飛出時的初速度忽略不計,電子發(fā)射裝置的加速電壓為U0,電容器板長l =10cm,板間距離d =10cm,下極板接地,電容器右端到熒光屏的距離也是L=10cm,在電容器兩極板間接一交變電壓,上極板的電勢隨時間變化的圖象如圖乙所示.(每個電子穿過平行板的時間都極短,可以認為電子穿過平行板的過程中電壓是不變的)

求:

(1)t=0.06s時刻,電子打在熒光屏上的何處;

(2)熒光屏上有電子打到的區(qū)間有多長?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于元電荷的說法正確的是( )

A. 元電荷就是電子 B. 元電荷帶負電

C. 元電荷的電荷量為1.0×10-19C D. 元電荷是自然界中的最小電荷量

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