【題目】如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場中的兩根足夠長、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距 L＝1 m．導(dǎo)軌平面與水平面成 θ＝37°角，下端連接阻值為 R＝4Ω 的電阻。勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B＝1 T。質(zhì)量 m＝0.4kg、電阻 r＝1Ω 的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，它們間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ＝0.25，金屬棒以初速度 v0＝20m/s 沿導(dǎo)軌滑下，g＝10 m/s2，求：

（1）金屬棒沿導(dǎo)軌下滑的最大加速度；

（2）金屬棒下滑時(shí)電阻 R 消耗的最小功率；

（3）畫出金屬棒在下滑過程中的 v-t 圖象。

【答案】(1)；(2)10.24W；(3)

【解析】

(1)金屬棒開始下滑時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢最大，設(shè)對應(yīng)電流為I1，則有：

由閉合電路歐姆定律得：

金屬開始下滑時(shí)加速度最大，則有：

代入數(shù)據(jù)解得：，方向沿導(dǎo)軌向上；

(2)由平衡條件有：

R消耗的電功率為：

代入數(shù)據(jù)得：；

(3)剛開始時(shí)金屬棒的合力向上，所以金屬棒向下做減速運(yùn)動(dòng)，加速度為：

所以加速度減小，當(dāng)加速減小到0后，金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng)，

當(dāng)加速度為0時(shí)有：

代入數(shù)據(jù)解得：。

金屬棒下滑的速度—時(shí)間圖象如圖：

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，ABCD是邊長為的正方形。質(zhì)量為、電荷量為的電子以大小為的初速度沿紙面垂直于BC邊射入正方形區(qū)域。在正方形內(nèi)適當(dāng)區(qū)域中有勻強(qiáng)磁場。電子從BC邊上的任意點(diǎn)入射，都只能從A點(diǎn)射出磁場。不計(jì)重力，求：

（1）次勻強(qiáng)磁場區(qū)域中磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和大小；

（2）此勻強(qiáng)磁場區(qū)域的最小面積。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】若兩分子間距離為r0時(shí)，分子力為零, 則關(guān)于分子力、分子勢能說法中正確的是（ ）

A. 當(dāng)分子間的距離為r0時(shí)，分子力為零，也就是說分子間既無引力又無斥力

B. 分子間距離大于r0時(shí)，分子距離變小時(shí)，分子力一定增大

C. 分子間距離小于r0時(shí)，分子距離變小時(shí)，分子間斥力變大，引力變小

D. 在分子力作用范圍內(nèi)，不管r>r0，還是r<r0，斥力總是比引力變化快，

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在墻上�？臻g存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一個(gè)帶正電的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)以初速度向左運(yùn)動(dòng)，接觸彈簧后運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。已知物塊質(zhì)量為m，A、C兩點(diǎn)間距離為L，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。則物塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是

A. 小物塊的加速度先不變后減小

B. 彈簧的彈性勢能增加量為

C. 小物塊與彈簧接觸的過程中，彈簀彈力的功率先增加后減小

D. 小物塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度為零，加速度也一定為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在修筑鐵路時(shí)，彎道處的外軌會略高于內(nèi)軌，當(dāng)火車在彎道處以規(guī)定的速度v轉(zhuǎn)彎時(shí)，彎道內(nèi)外軌均不會受到輪緣的擠壓，則下列說法正確的是（ ）

A. 火車可能受到重力、支持力和向心力作用

B. 當(dāng)火車速率小于v時(shí)，外軌將受到輪緣的擠壓

C. 當(dāng)火車速率大于v時(shí)，外軌將受到輪緣的擠壓

D. 當(dāng)火車的質(zhì)量改變時(shí)，規(guī)定的行駛速度v不改變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，變壓器輸入有效值恒定的電壓，副線圈匝數(shù)可調(diào)，變壓器的輸入電壓的表達(dá)式為u=220sin10π（V），如圖所示位置時(shí)，原副線圈的匝數(shù)比為10：1，變壓器的輸出電壓通過輸電線送給用戶（電燈等用電器），R表示輸電線的電阻．（　�。�

A. 若提高變壓器的輸入電壓的頻率，則根據(jù)電磁感應(yīng)定律．變壓器的輸出電壓也將增大

B. 變壓器的輸出電壓為22V

C. 用電器增加時(shí)，燈泡L1變暗

D. 用電器增加時(shí)，變壓器的輸入功率增加

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一長為L、內(nèi)壁光滑、導(dǎo)熱良好的長方體汽缸，橫放在水平地面上，缸內(nèi)有一密封性能良好的活塞(與缸壁的摩擦不計(jì))，面積為S，如圖所示，活塞左方封有氫氣，右方封有氮?dú)狻Ｏ到y(tǒng)平衡時(shí)，活塞左右兩邊的氣體體積之比為2：1，壓強(qiáng)為P1。將汽缸從圖示位置在豎直面內(nèi)逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)90°至豎直位置，再次穩(wěn)定時(shí)活塞上下兩邊的氣體體積之比為1：1。重力加速度為g，環(huán)境溫度保持不變，求：

①活塞的質(zhì)量M；

②若將汽缸從圖示位置在豎直面內(nèi)順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)90°至豎直位置，再次穩(wěn)定時(shí)，氫氣的體積為多少?(保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，AB為傾角θ＝37°的斜面軌道，軌道的AC部分光滑，CB部分粗糙。BP為圓心角等于143°，半徑R=1m的豎直光滑圓弧形軌道，兩軌道相切于B點(diǎn)，P、O兩點(diǎn)在同一豎直線上。一輕彈簧一端固定在A點(diǎn)，另一自由端在斜面上C點(diǎn)處，現(xiàn)將一質(zhì)量m = 2kg的物塊緩慢壓縮彈簧到D點(diǎn)（不栓接），且CD的距離為x0=1m，此時(shí)彈簧具有的彈性勢能為EP=156J�，F(xiàn)從D點(diǎn)釋放物塊，物塊在CB段勻減速運(yùn)動(dòng)過程中的加速度大小為a=8 m/s2，物塊第一次經(jīng)過B點(diǎn)后恰能到達(dá)P點(diǎn)。(g取10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8)。求：

（1）物塊第一次通過C點(diǎn)的速度大小vc和第一次到達(dá)P點(diǎn)的速度大小vp；

（2）斜面軌道上B、C兩點(diǎn)間的距離x；

（3）若在P處安裝一個(gè)豎直彈性擋板，小物塊與擋板碰撞后速度反向，速度大小不變，小物塊與彈簧相互作用不損失機(jī)械能，試通過計(jì)算判斷物塊在第一次與擋板碰撞后的運(yùn)動(dòng)過程中是否會脫離軌道？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在同一條筆直的公路上行駛的三輛汽車a，b，c，它們的x-t圖象如圖所示汽車a對應(yīng)的圖象是條拋物線，其頂點(diǎn)坐標(biāo)為（0，10），下列說法正確的是（　�。�

A. b和c兩汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，兩汽車的速度相同

B. 在內(nèi)，a，b兩汽車間的距離均勻增大

C. 汽車c的速度逐漸增大

D. 汽車a在5s末的速度為

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