【題目】如圖所示，光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在豎直面內(nèi)，軌道間距L=1m，底部接入一阻值R=0.15Ω的定值電阻，上端不相連接，金屬導(dǎo)軌處于垂直導(dǎo)軌平面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一質(zhì)量m=0.5kg的金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好，其離金屬導(dǎo)軌的上端和底部都足夠長(zhǎng)，ab連入導(dǎo)軌間的電阻r=0.1Ω，電路中其余電阻不計(jì)。不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩繞過(guò)光滑的定滑輪與ab相連，在電鍵S打開(kāi)的情況下，用大小為9N的恒力F從靜止開(kāi)始向下拉細(xì)繩的自由端，當(dāng)自由端下降高度h=1.0m時(shí)細(xì)繩突然斷了，此時(shí)閉合電鍵S。運(yùn)動(dòng)中ab始終垂直導(dǎo)軌，并接觸良好。不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2，試問(wèn)：

（1）當(dāng)細(xì)繩自由端下降高度h=1.0m時(shí)，ab棒速度的大小是多少？

（2）當(dāng)細(xì)繩突然斷后ab棒的運(yùn)動(dòng)情況如何？

（3）當(dāng)ab棒速度最大時(shí)電阻R消耗的電功率是多少？

【答案】（1） （2）ab棒先向上做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度減為零時(shí)再向下做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最終勻速運(yùn)動(dòng) （3）

【解析】（1）對(duì)于ab棒在力F作用下的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，其受力圖如圖所示；

解得：

，

（2）ab棒先向上做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度減為零時(shí)再向下做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最終勻速運(yùn)動(dòng)。

（3）對(duì)于ab棒向下作勻速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，其受力圖如圖所示；

， ，

因?yàn)?/span>，所以ab棒的最大運(yùn)動(dòng)速度為5m/s

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在無(wú)限長(zhǎng)的水平邊界AB和CD間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，同時(shí)在AEFC、BEFD區(qū)域分別存在水平向里和向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，EF為左右磁場(chǎng)的分界線。AB邊界上的P點(diǎn)到邊界EF的距離為。一帶正電微粒從P點(diǎn)的正上方的O點(diǎn)由靜止釋放，從P點(diǎn)垂直AB邊界進(jìn)入電、磁場(chǎng)區(qū)域，且恰好不從AB邊界飛出電、磁場(chǎng)。已知微粒在電、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡為圓弧，重力加速度大小為g，電場(chǎng)強(qiáng)度大小E（E未知）和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B（B未知）滿足E/B=，

不考慮空氣阻力，求：

（1）O點(diǎn)距離P點(diǎn)的高度h多大；

（2）若微粒從O點(diǎn)以v0=水平向左平拋，且恰好垂直下邊界CD射出電、磁場(chǎng)，則微粒在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t多長(zhǎng)？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一輛小車(chē)靜止在水平地面上，車(chē)內(nèi)固定著一個(gè)傾角為60°的光滑斜面OA，光滑擋板OB可繞轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)�，F(xiàn)將一重力為G的圓球放在斜面與擋板之間，擋板與水平面的夾角θ＝60°。下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. 若保持擋板不動(dòng)，則球?qū)π泵娴膲毫Υ笮?/span>G

B. 若擋板從圖示位置沿順時(shí)針?lè)较蚓徛D(zhuǎn)動(dòng)60°，則球?qū)π泵娴膲毫χ饾u增大

C. 若擋板從圖示位置沿順時(shí)針?lè)较蚓徛D(zhuǎn)動(dòng)60°，則球?qū)醢宓膲毫χ饾u減小

D. 若保持擋板不動(dòng)，使小車(chē)水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則球?qū)醢宓膲毫赡転榱?/span>

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小勇為了“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，將兩光電門(mén)甲、乙按如圖甲的方式固定在鐵架臺(tái)上，然后進(jìn)行了如下的操作：

　甲　　　　　　　　　　　乙

A．將一小鐵球由光電門(mén)甲的上方一定高度處由靜止釋放；

B．通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示小鐵球通過(guò)光電門(mén)甲、乙的時(shí)間分別為t1、t2；

C．用直尺測(cè)出光電門(mén)甲和乙之間的距離h；

D．用游標(biāo)卡尺測(cè)出小鐵球的直徑d如圖乙所示；

E．改變小鐵球釋放的高度，重復(fù)A、B步驟操作．

通過(guò)以上操作請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)讀出圖乙中小鐵球的直徑為d＝________ cm，假設(shè)小鐵球通過(guò)光電門(mén)甲的瞬時(shí)速度近似地等于該過(guò)程中的平均速度，則小鐵球通過(guò)光電門(mén)甲的速度大小為v1＝________；(用題中字母表示)

(2)如果重力加速度用g表示，在誤差允許的范圍內(nèi)，要驗(yàn)證小鐵球的機(jī)械能守恒，則只需驗(yàn)證____________＝2gh.(用題中字母表示)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一物塊在光滑的水平面上受恒力F的作用向左運(yùn)動(dòng)，其正前方固定一個(gè)足夠長(zhǎng)的輕質(zhì)彈簧，則關(guān)于物塊與彈簧接觸后的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是( )

A. 物塊一直作加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)

B. 物塊一直作加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)

C. 當(dāng)物塊剛與彈簧接觸時(shí)加速度最大

D. 當(dāng)彈簧處于最大壓縮量時(shí)，物塊的加速度最大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法中正確的是（______）

A.振源的振動(dòng)頻率越高，則波傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離所用的時(shí)間越短

B.1905 年愛(ài)因斯坦提出的狹義相對(duì)論是以相對(duì)性原理和光速不變?cè)磉@兩條基本假設(shè)為前提的

C.調(diào)諧是電磁波發(fā)射應(yīng)該經(jīng)歷的過(guò)程，調(diào)制是電磁波接收應(yīng)該經(jīng)歷的過(guò)程

D.寒冷的冬天，當(dāng)人們?cè)诨馉t旁烤火時(shí)，人的皮膚正在接受紅外線帶來(lái)的溫暖

E.照相機(jī)等的鏡頭涂有一層增透膜, 其厚度應(yīng)為入射光在真空中波長(zhǎng)的1/4 ；拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】甲、乙兩車(chē)在一平直公路上從同一地點(diǎn)沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，它們的v－t圖象如圖所示。下列判斷正確的是(　　)

A. 乙車(chē)啟動(dòng)時(shí)，甲車(chē)在其前方50 m處

B. 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，乙車(chē)落后甲車(chē)的最大距離為75 m

C. 乙車(chē)啟動(dòng)10 s后正好追上甲車(chē)

D. 乙車(chē)超過(guò)甲車(chē)后，兩車(chē)不會(huì)再相遇

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長(zhǎng)的傳送帶以恒定的速率逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，一質(zhì)量為m的物塊以大小為 的初速度從左輪中心正上方的P點(diǎn)沖上傳送帶，從此時(shí)起到物塊再次回到P點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 合力對(duì)物塊的沖量大小一定為

B. 合力對(duì)物塊的沖量大小一定為

C. 合力對(duì)物塊的沖量大小可能為零

D. 合力對(duì)物塊做的功可以有為零

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】設(shè)想宇航員完成了對(duì)火星表面的科學(xué)考察任務(wù)，乘坐返回艙返回圍繞火星做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道艙，如圖所示。為了安全，返回艙與軌道艙對(duì)接時(shí)，必須具有相同的速度。已知返回艙返回過(guò)程中需克服火星的引力做功，返回艙與人的總質(zhì)量為m，火星表面的重力加速度為g，火星的半徑為R，軌道艙到火星中心的距離為r，軌道艙的質(zhì)量為M，不計(jì)火星表面大氣對(duì)返回艙的阻力和火星自轉(zhuǎn)的影響， 則下列說(shuō)法正確的是

A. 該宇航員乘坐的返回艙要返回軌道艙至少需要獲得能量W

B. 若設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處萬(wàn)有引力勢(shì)能為零，則地面處返回艙的引力勢(shì)能為mgR

C. 軌道艙的動(dòng)能為

D. 若設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處萬(wàn)有引力勢(shì)能為零，軌道艙的機(jī)械能為

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