如圖是一個(gè)貨物運(yùn)輸裝置示意圖，BC是平臺(tái)，AB是長(zhǎng)L=12m的傳送帶，BA兩端的高度差h=2．4m。傳送帶在電動(dòng)機(jī)M的帶動(dòng)下順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，安全運(yùn)行的最大速度為vm=6m/s。假設(shè)斷電后，電動(dòng)機(jī)和傳送帶都立即停止運(yùn)動(dòng)�，F(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量為20kg的貨物，輕輕放上傳送帶上的A點(diǎn)，然后被傳送帶運(yùn)輸?shù)狡脚_(tái)BC上，貨物與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0．4。由于傳送帶較為平坦，可把貨物對(duì)傳送帶的總壓力的大小近似等于貨物的重力；由于輪軸等方面的摩擦，電動(dòng)機(jī)（轉(zhuǎn)化為機(jī)械功）的效率為80%。取g=10m/s2。求：

（1）要使該貨物能到達(dá)BC平臺(tái)，電動(dòng)機(jī)需工作的最短時(shí)間。
（2）要把貨物盡快地運(yùn)送到BC平臺(tái)，電動(dòng)機(jī)的輸出功率至少多大？
（3）如果電動(dòng)機(jī)接在輸出電壓為120V的恒壓電源上，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻r=6Ω，在把貨物最快地運(yùn)送到BC平臺(tái)的過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)消耗的電能共有多少？
(1)3s(2)600W(3)3776J
（1）要使時(shí)間最短，貨物應(yīng)一直加速（打滑），設(shè)勻加速上行的加速度為，則有，把帶入得
由于受的限制，意知經(jīng)后勻速了
此前的位移，此后貨物還得運(yùn)動(dòng)，假設(shè)此后電動(dòng)機(jī)不再工作，貨物上滑的加速度，能上行的最大距離為，剛好能到達(dá)平臺(tái)，假設(shè)（）正確
故電動(dòng)機(jī)工作的最短時(shí)間
（2）要把貨物盡快的運(yùn)送到BC平臺(tái)，由第（1）小題可知貨物應(yīng)先加速，后勻速，在加速過(guò)程中傳送帶受到的摩擦力，需提供的最大功率
之后勻速運(yùn)動(dòng)受到的摩擦力，功率
考慮到效率，故電動(dòng)機(jī)的輸出功率不小于
（3）由上述分析知，勻加速時(shí)間此過(guò)程電動(dòng)機(jī)的輸出功率，消耗的電能
為求出，根據(jù)，求得，則
勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程，同理可得A，另一根舍去
則
總耗能
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，cd、ef是兩根電阻不計(jì)的光滑金屬軌道，其所在的平面與水平面間的夾角為600, 將兩導(dǎo)軌用電鍵s相連，在兩導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T，可在導(dǎo)軌上自由滑動(dòng)的金屬棒的長(zhǎng)L=0.5m、質(zhì)量為m=1.010kg，金屬棒電阻為5Ω,設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。（g=10m/s2）則：

（1）若先將電鍵s斷開(kāi)，金屬棒由靜止開(kāi)始釋放后，經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間將s接通，ab恰作勻速運(yùn)動(dòng)？
（2）若先將電鍵s閉合，再將金屬棒由靜止釋放，ab上的最大熱功率為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，在矩形ABCD內(nèi)對(duì)角線BD以上的區(qū)域存在有平行于AD向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，對(duì)角線BD以下的區(qū)域存在有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未標(biāo)出），矩形AD邊長(zhǎng)L，AB邊長(zhǎng)為L。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷+q的帶電粒子（不計(jì)重力）以初速度v0從A點(diǎn)沿AB方向進(jìn)入電場(chǎng)，在對(duì)角線BD的中點(diǎn)P處進(jìn)入磁場(chǎng)，并從DC邊上的Q點(diǎn)垂直于DC離開(kāi)磁場(chǎng)，試求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小
（2）帶電粒子經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向
（3）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，電阻可忽略導(dǎo)線框abcd固定在豎直平面內(nèi)，導(dǎo)線框ab和dc的寬度為l，在bc段接入阻值為R的電阻，ef是一電阻可忽略的水平放置的導(dǎo)電桿，桿的質(zhì)量為m，桿的兩端分別與ab和cd保持良好接觸，且能沿導(dǎo)線框ab和dc無(wú)摩擦地滑動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與框面垂直. 現(xiàn)用一恒力F豎直向上拉導(dǎo)體桿ef，當(dāng)導(dǎo)體桿ef上升高度為h時(shí)，導(dǎo)體桿ef恰好勻速上升，求：

（1）此時(shí)導(dǎo)體桿ef勻速上升的速度v的大��；
（2）導(dǎo)體桿ef上升h的整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q的大小.

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

如圖所示，在直角坐標(biāo)系O-xyz中存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在（0，0，h）處固定一電量為+q（q>0）的點(diǎn)電荷，在xOy平面內(nèi)有一質(zhì)量為m(m未知),電量為-q的微粒繞原點(diǎn)O沿圖示方向作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若微粒的圓周運(yùn)動(dòng)可以等效為環(huán)形電流，求：

（1）若已知+q與-q的連線與z軸的夾角θ和靜電力常量k,則此微粒所受的庫(kù)侖力多大
（2）此微粒作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度ω；
（3）等效環(huán)形電流的電流強(qiáng)度I（已知重力加速度為g）。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖，一玻璃管平放在水平面上，管內(nèi)底端放有一個(gè)的帶正電微粒，玻璃管置于一方向垂直水平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感強(qiáng)度B=0.01T，磁場(chǎng)范圍足夠大，磁場(chǎng)中有一屏，距玻璃管口上方d= 60cm處。現(xiàn)讓玻璃管水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到如圖虛線所示位置時(shí)，帶電微粒恰好離開(kāi)管口，再過(guò)．帶電微粒恰好到達(dá)屏上，且與屏相切。（一切摩擦均可忽略）求：
（1）小球脫離玻璃管后在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑
（2）玻璃管的長(zhǎng)度是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖，在xoy直角坐標(biāo)系中，在第三象限有一平行x軸放置的平行板電容器，板間電壓U=1×102V。現(xiàn)有一質(zhì)量m=1.0×10-12kg，帶電量q=2.0×10-10C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從下極板處由靜止開(kāi)始經(jīng)電場(chǎng)加速后通過(guò)上板上的小孔，垂直x軸從A點(diǎn)進(jìn)入第二象限的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)四分之一圓周后又從B點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第一象限，第一象限中有平行于y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，粒子隨后經(jīng)過(guò)x軸上的C點(diǎn)，已知OC=1m。求：

(1)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r。
(2)第一象限中勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，寬度為d的豎直狹長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)(邊界為L(zhǎng)1、L2)，存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直方向上的周期性變化的電場(chǎng)(如圖所示)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E0，E＞0表示電場(chǎng)方向豎直向上．t＝0時(shí)，一帶正電、質(zhì)量為m的微粒從左邊界上的N1點(diǎn)以水平速度v射入該區(qū)域，沿直線運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)后，做二次完整的圓周運(yùn)動(dòng)（其軌跡恰好不穿出邊界L1），以后可能重復(fù)該運(yùn)動(dòng)形式，最后從邊界L2穿出．重力加速度為g，上述d、E0、m、v、g為已知量．
（1）求該微粒通過(guò)Q點(diǎn)瞬間的加速度；
（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和電場(chǎng)變化的周期T；
（3）若微粒做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，而d=4.5R，使微粒仍能按上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程通過(guò)相應(yīng)寬度的區(qū)域，求微粒所用的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

在S點(diǎn)的電量為質(zhì)量為的靜止帶電粒子被加速電壓U，柜間距離為的勻強(qiáng)電場(chǎng)加速后，從正中央垂直射入板間距離和板長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，電壓為U的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，立即進(jìn)入一個(gè)垂直紙面方面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，若不計(jì)重力影響，欲使帶電粒子通過(guò)某距徑返回S點(diǎn)，求：

小題1:勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度D至少多少？
小題2:該帶電粒子周期T是多少？偏轉(zhuǎn)電壓正負(fù)極多長(zhǎng)時(shí)間變換一次方向。

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