【題目】水平面上兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌平行固定放置,問距為L(zhǎng),一端通過導(dǎo)線與阻值為R的電阻連接;導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿(見右上圖),金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì);均勻磁場(chǎng)豎直向下.用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上,桿最終將做勻速運(yùn)動(dòng).當(dāng)改變拉力的大小時(shí),相對(duì)應(yīng)的勻速運(yùn)動(dòng)速度v也會(huì)變化,v與F的關(guān)系如右下圖。(取重力加速度g=10m/s2)

(1)金屬桿在勻速運(yùn)動(dòng)之前做什么運(yùn)動(dòng)?

(2)若m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5Ω;磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大?

(3)由v—F圖線的截距可求得什么物理量?其值為多少?

【答案】1)加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)

21 T

3)由直線的截距可以求得金屬桿受到的阻力f="2" N,若金屬桿受到的阻力僅為動(dòng)摩擦力,由截距可求得動(dòng)摩擦因數(shù)μ=04

【解析】試題分析:(1)金屬桿在勻速運(yùn)動(dòng)之前,水平方向受到拉力F和向左的滑動(dòng)摩擦力f和安培力,

可知,安培力大小與速度大小成正比,開始階段,拉力大于安培力和滑動(dòng)摩擦力之和,

金屬桿做加速運(yùn)動(dòng),隨著速度的增大,安培力增大,合力減小,加速度減小,故金屬桿在勻速運(yùn)動(dòng)之前做加速度減小的變加速直線運(yùn)動(dòng).

2)桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),感應(yīng)電流,桿所受的安培力,

當(dāng)桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),合力為零,則有,代入得,則得,

由圖線2得直線的斜率,則得,解得;

3v-F圖象橫軸截距表示物體受到的摩擦力;

由圖示圖象可知,由圖象的截距得,滑動(dòng)摩擦力,則得;

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是一種桶裝水裝置。按下壓水器,能夠把一定量的外界空氣,經(jīng)單向進(jìn)氣口壓入密閉水桶內(nèi)。開始時(shí)桶內(nèi)氣體的體積V0=8.0L,出水管豎直部分內(nèi)外 液面相平,出水口與大氣相通且與桶內(nèi)水面的高度差h1=0.20m.出水管內(nèi)水的體積忽略不計(jì),現(xiàn)經(jīng)多次壓入空氣,緩慢流出了體積為V1=2.0L的水,桶內(nèi)水而下降了0.05m,設(shè)單次壓入的空氣在外界時(shí)的體積為50mL,求需要按壓水器的次數(shù)(已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,外界大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,取重力加速度大小g=10m/s2,設(shè)整個(gè)過程中氣體均視為理想氣體且溫度保持不變)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,ab、cd是固定在豎直平面內(nèi)的足夠長(zhǎng)的金屬框架,bc段接有一阻值為R的電阻,其余電阻不計(jì),ef是一條不計(jì)電阻的金屬桿,桿兩端與abcd接觸良好且能無摩擦下滑(不計(jì)空氣阻力),下滑時(shí)ef始終處于水平位置,整個(gè)裝置處于方向垂直框面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,ef從靜止下滑,經(jīng)過一段時(shí)間后閉合開關(guān)S,則在閉合開關(guān)S

A. ef的加速度大小不可能大于g

B. 無論何時(shí)閉合開關(guān)S,ef最終勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度都相同

C. 無論何時(shí)閉合開關(guān)S,ef最終勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)電流的功率都相同

D. ef勻速下滑時(shí),減少的機(jī)械能小于電路消耗的電能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一彈性輕繩(繩的彈力與其伸長(zhǎng)量成正比)左端固定,在A點(diǎn)彈性繩自然長(zhǎng)度等于AB,跨過由輕桿OB固定的定滑輪連接一個(gè)質(zhì)量為m的小球,小球穿過豎直固定的桿。初始時(shí)ABC在一條水平線上,小球從C點(diǎn)由靜止釋放滑到E點(diǎn)時(shí)速度恰好為零。已知C、E兩點(diǎn)間距離為h,DCE的中點(diǎn),小球在C點(diǎn)時(shí)彈性繩的拉力為,小球與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,彈性繩始終處在彈性限度內(nèi)。下列說法正確的是

A. 小球在D點(diǎn)時(shí)速度最大

B. 若在E點(diǎn)給小球一個(gè)向上的速度v,小球恰好能回到C點(diǎn),則v=

C. 小球在CD階段損失的機(jī)械能等于小球在DE階段損失的機(jī)械能

D. 若僅把小球質(zhì)量變?yōu)?/span>2m,則小球到達(dá)E點(diǎn)時(shí)的速度大小v=

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個(gè)圓形線圈,一半置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,如圖所示.不能使線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( ).

A.沿x軸正方向平動(dòng)B.x軸轉(zhuǎn)動(dòng)90°

C.沿y軸正方向平動(dòng)D.y軸轉(zhuǎn)動(dòng)90°

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電路電壓U恒定,三個(gè)燈、、完全相同且電阻恒定,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片Pab滑動(dòng)過程中,三個(gè)燈的亮度變化特點(diǎn)是________,________________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖中的甲是地球赤道上的一個(gè)物體、乙是“神舟”六號(hào)宇宙飛船(周期約90分鐘)、丙是地球的同步衛(wèi)星,它們運(yùn)行的軌道示意圖如圖所示,它們都繞地心作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列有關(guān)說法中正確的是( )

A.它們運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小關(guān)系是

B.它們運(yùn)動(dòng)的線速度大小關(guān)系是

C.已知乙運(yùn)動(dòng)的周期T乙及軌道半徑,可計(jì)算出地球質(zhì)量

D.已知甲運(yùn)動(dòng)的周期,可計(jì)算出地球的密度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng),在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),5s末達(dá)到額定功率,之后保持以額定功率運(yùn)動(dòng)圖象如圖所示已知汽車的質(zhì)量為,汽車受到地面的阻力為車重的倍,則以下說法正確的是  

A. 汽車在前5s內(nèi)的牽引力為

B. 汽車速度為時(shí)的加速度為

C. 汽車的額定功率為100kW

D. 汽車的最大速度為80

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,四個(gè)放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的通電線圈,能夠由圖示位置開始繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的是( ).

A.B.

C.D.

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