如圖所示,AB和CD是足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌,其間距為l,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。AC端連有電阻值為R的電阻。若將一質(zhì)量為M,垂直于導(dǎo)軌的金屬棒EF在距BD端s處由靜止釋放,在EF棒滑至底端前會(huì)有加速和勻速兩個(gè)運(yùn)動(dòng)階段。今用大小為F、方向沿斜面向上的恒力把EF棒從BD位置由靜止推至距BD端s處,突然撤去恒力F,棒EF最后又回到BD端。(金屬棒、導(dǎo)軌的電阻均不計(jì))求:
(1)EF棒下滑過(guò)程中的最大速度。
(2)EF棒自BD端出發(fā)又回到BD端的整個(gè)過(guò)程中,有多少電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能?
解:(1)如圖所示,當(dāng)EF從距BD端s處由靜止開始滑至BD的過(guò)程中,受力情況如圖所示

安培力:F=BIl=l
根據(jù)牛頓第二定律:a= ①
所以,EF由靜止開始做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)
當(dāng)a=0時(shí)速度達(dá)到最大值vm
由①式中a=0有:Mgsinθ-=0
vm=
(2)由恒力F推至距BD端s處,棒先減速至零,然后從靜止下滑,在滑回BD之前已達(dá)最大速度vm開始勻速
設(shè)EF棒由BD從靜止出發(fā)到再返回BD過(guò)程中,轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能為ΔE
根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒定律:Fs-ΔE=
ΔE=Fs-2
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,AB和CD是足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌,其間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ.整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,.AC端連有電阻值為R的電阻.若將一質(zhì)量為M、電阻為r的金屬棒EF垂直于導(dǎo)軌在距BD端s處由靜止釋放,在棒EF滑至底端前會(huì)有加速和勻速兩個(gè)運(yùn)動(dòng)階段.今用大小為F,方向沿斜面向上的恒力把棒EF從BD位置由靜止推至距BD端s處,突然撤去恒力F,棒EF最后又回到BD端.(導(dǎo)軌的電阻不計(jì))
(1)求棒EF下滑過(guò)程中的最大速度;
(2)求恒力F剛推棒EF時(shí)棒的加速度;
(3)棒EF自BD端出發(fā)又回到BD端的整個(gè)過(guò)程中,電阻R上有多少電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,ab和cd是足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌,其間距為l,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ.整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.a(chǎn)c端連有電阻值為R的電阻.若將一質(zhì)量為m,垂直于導(dǎo)軌的金屬棒EF在距bd端S處由靜止釋放,在EF棒滑至底端前會(huì)有加速和勻速兩個(gè)運(yùn)動(dòng)階段.今用大小為F,方向沿斜面向上的恒力把EF棒從bd位置由靜止推至距bd端S處,突然撤去恒力F,棒EF最后又回到bd端.已知金屬棒EF的電阻為r,導(dǎo)軌的電阻不計(jì),求:
(1)EF棒下滑過(guò)程中的最大速度?
(2)EF棒自bd端出發(fā)又回到bd端的整個(gè)過(guò)程中,電阻R中產(chǎn)生的熱量是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,AB和CD是足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌,其間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為α.整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面且向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.AC端連有阻值為R的電阻.若將一質(zhì)量為m、垂直于導(dǎo)軌的金屬棒EF在距BD端s處由靜止釋放,則棒滑至底端前會(huì)有加速和勻速兩個(gè)運(yùn)動(dòng)階段(金屬棒及導(dǎo)軌的電阻不計(jì)).求:
(1)金屬棒下滑速度為v時(shí)的加速度.
(2)金屬棒下滑過(guò)程中的最大速度.
(3)金屬棒下滑至BD端過(guò)程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量.
(4)若用大小為F、方向沿斜面向上的恒力把金屬棒EF從BD位置由靜止推至距BD端s處,此時(shí)撤去該力,金屬棒EF最后又回到BD端.金屬棒自BD端出發(fā)又回到BD端的整個(gè)過(guò)程中,有多少電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,ab和cd是勻強(qiáng)磁場(chǎng)中與磁場(chǎng)方向垂直的平面內(nèi)兩條平行直線.在直線ab上的O點(diǎn)將同種帶電粒子以不同的初速度發(fā)射出去,初速度方向均沿Ob方向.其中粒子1在通過(guò)直線cd時(shí),速度為v1,方向與cd垂直;粒子2在通過(guò)直線cd時(shí),速度為v2,方向與cd夾角為60°.從射出到經(jīng)過(guò)直線cd,粒子1經(jīng)歷時(shí)間為t1,粒子2經(jīng)歷的時(shí)間為t2,則t1與t2的比值是( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,AB和CD是半徑為R=1m的
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圓弧形光滑軌道,BC為一段長(zhǎng)2m的水平軌道質(zhì)量為2kg的物體從軌道A端由靜止釋放,若物體與水平軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1.求:
(1)物體第一次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí),對(duì)軌道的壓力
(2)物體第1次沿CD弧形軌道可上升的最大高度;
(3)物體最終停下來(lái)的位置與B點(diǎn)的距離.

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