如圖所示，質(zhì)量m1=0.1kg，電阻R1=0.3Ω，長度l=0.4m的導體棒ab橫放在U型金屬框架上．框架質(zhì)量m2=0.2kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，相距0.4m的MM′、NN′相互平行，電阻不計且足夠長．電阻R2=0.1Ω的MN垂直于MM'．整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B=0.5T．垂直于ab施加F=2N的水平恒力，ab從靜止開始無摩擦地運動，始終與MM′、NN′保持良好接觸．當ab運動到某處時，框架開始運動．設框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2．
（1）求框架開始運動時ab速度v的大�。�
（2）從ab開始運動到框架開始運動的過程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q=0.1J，求該過程ab位移x的大小．
精英家教網(wǎng)
（1）由題意，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則框架受到最大靜摩擦力F=μFN=μ（m1+m2）g
    ab中的感應電動勢E=Blv
    MN中電流  I=
E
R1+R2

   MN受到的安培力 F安=IlB
   框架開始運動時F安=F
   由上述各式代入數(shù)據(jù)，解得v=6m/s 
  （2）導體棒ab與MN中感應電流時刻相等，由焦耳定律Q=I2Rt得知，Q∝R
      則閉合回路中產(chǎn)生的總熱量：Q總=
R1+R2
R2
Q
       由能量守恒定律，得：Fx=
1
2
mv2+Q總
    代入數(shù)據(jù)解得x=1.1m 
答：（1）求框架開始運動時ab速度v的大小為6m/s；
    （2）從ab開始運動到框架開始運動的過程中ab位移x的大小為1.1m．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，質(zhì)量m1=0.3kg 的小車靜止在光滑的水平面上，車長L=15m，現(xiàn)有質(zhì)量m2=0.2kg可視為質(zhì)點的物塊，以水平向右的速度v0=2m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對靜止．物塊與車面間的動摩擦因數(shù)=0.5，取g=10m/s2．求
（1）物塊在車面上滑行的時間t；
（2）要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度v0′不超過多少．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?天津）如圖所示，質(zhì)量m1=0.3kg 的小車靜止在光滑的水平面上，車長L=1.5m，現(xiàn)有質(zhì)量m2=0.2kg可視為質(zhì)點的物塊，以水平向右的速度v0=2m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對靜止．物塊與車面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，取g=10m/s2，求
（1）物塊在車面上滑行的時間t；
（2）要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度v′0不超過多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，質(zhì)量m1=20kg和m2=50kg的兩物體，疊放在動摩擦因數(shù)為0.40的粗糙水平地面上，一處于水平位置的輕彈簧，勁度系數(shù)為200N/m，一端固定于墻壁，另一端與質(zhì)量為m1的物體相連，彈簧處于自然狀態(tài)，現(xiàn)用一水平推力F作用于質(zhì)量為m2的物體上，使它緩慢地向墻壁一側(cè)移動，取g=10m/s2，當移動0.50m時，兩物體間開始相對滑動，這時水平推力F的大小為（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，質(zhì)量m1=1g、帶電量q1=+5×10-7C的小金屬塊位于絕緣水平面上，勻強電場斜向上與水平面的夾角為53°．現(xiàn)將m1從A點由靜止釋放經(jīng)時間t=1s到達B點與處于靜止狀態(tài)的另一帶電量q2=-5×10-7C、質(zhì)量m2=5g的小金屬塊相碰，碰后m1向左又滑行了S1=0.4m后停下．AB間的距離為L=1.5m，兩金屬塊與水平面間的動摩因數(shù)均為μ=0.5，兩金屬塊的庫侖力忽略不計．
求：（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2）
（1）電場強度的大�。�
（2）AB間電勢差；
（3）最終m1與m2的距離．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?靜安區(qū)二模）（A）某天文臺測得某行星的一顆衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運動，測得其軌道半徑為R，周期為T，則其向心加速度為
(
2π
T
)2R
(
2π
T
)2R
；行星的質(zhì)量為
4π2R3
GT2
4π2R3
GT2
．（萬有引力恒量為G）
（B）如圖所示，質(zhì)量m1=0.3kg 的小車靜止在光滑的水平面上，車長L=15m，現(xiàn)有質(zhì)量m2=0.2kg可視為質(zhì)點的物塊，以水平向右的速度v0=2m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對靜止．物塊與車面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，則小車的最大速度是
0.8
0.8
 m/s；物塊在車面上滑行的時間是
0.24
0.24
 s．

查看答案和解析>>

同步練習冊答案