【題目】如圖所示,間距為L的平行且足夠長的光滑導(dǎo)軌由兩部分組成:傾斜部分傾角為θ,與水平部分平滑相連,在傾斜導(dǎo)軌頂端連接一阻值為r的定值電阻.質(zhì)量為m、電阻也為r的金屬桿MN垂直導(dǎo)軌跨放在導(dǎo)軌上,在傾斜導(dǎo)軌區(qū)域加一垂直導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場;在水平導(dǎo)軌區(qū)域加另一垂直導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B的勻強(qiáng)磁場.閉合開關(guān)S,讓金屬桿MN從圖示位置由靜止釋放,已知金屬桿運動到水平導(dǎo)軌前,已達(dá)到最大速度,不計導(dǎo)軌電阻且金屬桿始終與導(dǎo)軌接觸良好,重力加速度為g.求:

(1)金屬桿MN在傾斜導(dǎo)軌上滑行的最大速率;

(2)金屬桿MN在傾斜導(dǎo)軌上運動距離x時,速度為v(未達(dá)到最大速度粒),求這段時間內(nèi)在定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q;

(3)金屬桿MN在水平導(dǎo)軌上滑行的最大距離

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1)金屬桿MN在傾斜導(dǎo)軌上滑行的速度最大時,其受到的合力為零,

對其受力分析,可得

根據(jù)歐姆定律可得

解得

(2)設(shè)電路產(chǎn)生的總焦耳熱為Q,由功能關(guān)系可得

定值電阻產(chǎn)生的焦耳熱

解得

(3)金屬桿在水平導(dǎo)軌上滑行的最大距離為xm,由牛頓第二定律得

BIL=ma

有法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律可得

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】一客運列車勻速行駛,其車輪在軌道間的接縫處會產(chǎn)生周期性的撞擊。坐在該客車中的某旅客測得從第1次到第16次撞擊聲之間的時間間隔為10.0 s。在相鄰的平行車道上有一列貨車,當(dāng)該旅客經(jīng)過貨車車尾時,火車恰好從靜止開始以恒定加速度沿客車行進(jìn)方向運動。該旅客在此后的20.0 s內(nèi),看到恰好有30節(jié)貨車車廂被他連續(xù)超過。已知每根軌道的長度為25.0 m,每節(jié)貨車車廂的長度為16.0 m,貨車車廂間距忽略不計。求

1)客車運行的速度大小;

2)貨車運行加速度的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,不可伸長的輕繩上端固定,下端與質(zhì)量為m的物塊P連接;輕彈簧下端固定,上端與質(zhì)量為2m的物塊Q連接,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。輕繩輕彈簧均與固定光滑斜面平行,已知P、Q間接觸但無彈力,重力加速度大小為g,取sin53°=0.8,cos53°=0.6。下列說法正確的是

A.剪斷輕繩前,斜面對P的支持力大小為mg

B.剪斷輕繩的瞬間,彈簧的彈力大小為mg

C.剪斷輕繩的瞬間,P的加速度大小為mg

D.剪斷輕繩的瞬間,PQ間的彈力大小為mg

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一質(zhì)點沿軸正方向做直線運動,通過坐標(biāo)原點時開始計時,其的圖象如圖所示,則(

A. 質(zhì)點做勻速直線運動,速度為0.5m/s

B. 質(zhì)點做勻加速直線運動,加速度為0.5m/s2

C. 質(zhì)點在第1s內(nèi)的平均速度0.75m/s

D. 質(zhì)點在1s末速度為1.5m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為一個多量程電壓表的電路,其表頭為動圈式直流電流計,量程Ig=10mA、內(nèi)阻Rg=200R1、R2為可調(diào)電阻。

1)可調(diào)電阻應(yīng)調(diào)為R1= ______、R2=_______

2)接著用如圖2的電路對多量程電壓表的3V量程表進(jìn)行校對,V0為標(biāo)準(zhǔn)電壓表、V1為多量程電壓表。發(fā)現(xiàn)多量程電壓表V1的讀數(shù)始終比標(biāo)準(zhǔn)電壓表V0略大。應(yīng)用以下哪種方法進(jìn)行微調(diào)______

A. 只把R1略微調(diào)小 B. 只把R1略微調(diào)大

C. 只把R2略微調(diào)小 D. 只把R2略微調(diào)大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,U型玻璃細(xì)管豎直放置,水平細(xì)管與U型玻璃細(xì)管底部相連通,各部分細(xì)管內(nèi)徑相同.U型管左管上端封有長20cm的理想氣體B,右管上端開口并與大氣相通,此時U型玻璃管左、右兩側(cè)水銀面恰好相平,水銀面距U型玻璃管底部為25cm.水平細(xì)管內(nèi)用小活塞封有長度10cm的理想氣體A.已知外界大氣壓強(qiáng)為75cmHg,忽略環(huán)境溫度的變化.現(xiàn)將活塞緩慢向左拉,使氣體B的氣柱長度為25cm,求:

①左右管中水銀面的高度差是多大?

②理想氣體A的氣柱長度為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一固定桿與水平方向夾角=30°,將一滑塊套在桿上,通過輕繩懸掛一個小球;瑝K與小球恰能一起沿桿向下勻速運動,則下列說法中正確的是

A. 滑塊與桿之間動摩擦因數(shù)為0.5

B. 滑塊與桿之間動摩擦因數(shù)為

C. 當(dāng)二者相對靜止地沿桿上滑時輕繩對小球拉力斜向左上與水平方向成30°

D. 當(dāng)二者相對靜止地沿桿上滑時輕繩對小球拉力斜向右上與水平方向成60°

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,平行金屬板M、N豎直放置,兩板足夠長且板間有水平向左的勻強(qiáng)電場,P點離N板的距離為d,離M板的距離為d。一個質(zhì)量為m、帶正電荷量為q的小球從P點以初速度水平向右拋出,結(jié)果小球恰好不能打在N板上。已知重力加速度為g,小球的大小不計,求

1)兩板間的電場強(qiáng)度的大

2)小球打到M板時動能的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,AB為豎直平面內(nèi)的光滑圓弧絕緣軌道,其半徑R=0.5m,A點與圓心O等高,最低點B與絕緣水平面平滑連接,個軌道處在水平向右的勻強(qiáng)電場中,場強(qiáng)為E=5×103N/C.將一個質(zhì)量為m=0.1kg、荷量為q=+8×10-5C的小滑塊(可視為質(zhì)點)從A處由靜止釋放,已知小滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.05,并且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取g=10m/s2。求:

1)小滑塊第一次經(jīng)過B點時對B點的壓力;

2)小滑塊在水平面向左運動時的加速度;

3)小滑塊在水平面上通過的總路程。

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