【題目】如圖,MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ角固定,軌距為d?臻g存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。P、M間所接阻值為R的電阻。質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上,其有效電阻為r,F(xiàn)從靜止釋放ab,當(dāng)它沿軌道下滑距離s時(shí),達(dá)到最大速度。若軌道足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì),重力加速度為g。求:

(1)金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的最大速度v;

(2)金屬桿ab從開(kāi)始下滑s距離過(guò)程中回路產(chǎn)生的焦耳熱;

(3)當(dāng)金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的加速度為時(shí),回路的電功率;

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

1從靜止釋放ab,ab棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),相當(dāng)于電源,當(dāng)ab棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),速度達(dá)到最大,根據(jù)平衡條件和安培力公式,求解金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的最大速度;
2)根據(jù)動(dòng)能定理求解安培力的功,可求解焦耳熱;

3)根據(jù)牛頓第二定律求得此時(shí)金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的速度,得到感應(yīng)電流,即可求得金屬桿ab消耗的電功率;

(1)當(dāng)桿達(dá)到最大速度時(shí)

感應(yīng)電流

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

解得最大速度

(2)由動(dòng)能定理

解得:

(3)當(dāng)ab運(yùn)動(dòng)的加速度為時(shí),

根據(jù)牛頓第二定律

回路電功率等于回路熱功率

解得

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,一小物塊被夾子夾緊,夾子通過(guò)輕繩懸掛在小環(huán)上,小環(huán)套在水平光滑細(xì)桿上,物塊質(zhì)量為M,到小環(huán)的距離為L,其兩側(cè)面與夾子間的最大靜摩擦力均為F.小環(huán)和物塊以速度υ向右勻速運(yùn)動(dòng),小環(huán)碰到桿上的釘子P后立刻停止,物塊向上擺動(dòng),整個(gè)過(guò)程中,物塊在夾子中沒(méi)有滑動(dòng)小環(huán)和夾子的質(zhì)量均不計(jì),重力加速度為g下列說(shuō)法正確的是( )

A. 物塊向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),繩中的張力等于Mg

B. 小環(huán)碰到釘子P后瞬間,繩中的張力大于2F

C. 物塊上升的最大高度為

D. 速度v不能超過(guò)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑水平面上直線O1O2兩側(cè)對(duì)稱固定放置兩根載有電流大小恒定、方向相同的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線.單匝正方形線圈從P位置以一初速度水平向右滑出,線圈到達(dá)Q位置速度為零.則(  )

A. O1O2左側(cè)的磁場(chǎng)方向垂直水平面向上

B. 線圈中始終產(chǎn)生順時(shí)針的感應(yīng)電流

C. 線圈的中心在O1O2位置時(shí)磁通量為零,感應(yīng)電流為零

D. 僅僅增加線圈的匝數(shù),線圈仍能從P點(diǎn)滑到Q點(diǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某打靶游戲的簡(jiǎn)化示意圖如圖所示.整個(gè)裝置置于水平地面上.兩根原長(zhǎng)等于AP(BQ)的完全相同輕質(zhì)彈性繩,一端分別固定在水平地面上A、B兩點(diǎn),另一端系在一起,P、Q為水平地面上的定滑輪,將質(zhì)量為m0.4kg的彈丸置于O1,用彈丸向右推彈性繩的節(jié)點(diǎn)到距離O1r0.4 mM點(diǎn),由靜止釋放彈丸,彈丸沿MO1在地面上滑行恰能運(yùn)動(dòng)至靶心O2處,已知O1O2的距離s0.4m,彈丸與地面動(dòng)摩擦因數(shù)為μ0.5,重力加速度g10 m/s2.求:

(1)彈丸到達(dá)O1位置時(shí)的速度大;

(2)彈性繩的釋放彈性勢(shì)能Ep;

(3)每根彈性繩的勁度系數(shù)k和彈丸的最大速度vm.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】據(jù)中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室公布的計(jì)劃,2018年我國(guó)將迎來(lái)北斗三號(hào)衛(wèi)星高密度發(fā)射,2018年年底,將有18顆北斗衛(wèi)星發(fā)射升空,服務(wù)區(qū)域覆蓋一帶一路沿線國(guó)家及周邊國(guó)家,2020,將完成35顆北斗三號(hào)衛(wèi)星的組網(wǎng),向全球提供相關(guān)服務(wù)。北斗三號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間段由5顆地球同步軌道衛(wèi)星(以下簡(jiǎn)稱同衛(wèi)”)30顆中軌道衛(wèi)星(以下簡(jiǎn)稱中衛(wèi)”)組成,中軌道衛(wèi)星軌道高度為同步衛(wèi)星軌道高度的3/5。下列說(shuō)法正確的是

A. 同衛(wèi)中衛(wèi)的軌道都必須是在赤道上空

B. 同衛(wèi)的機(jī)械能不一定大于中衛(wèi)的機(jī)械能

C. 同衛(wèi)中衛(wèi)質(zhì)量相等,則兩者動(dòng)能之比為3:5

D. 同衛(wèi)的運(yùn)行周期大于中衛(wèi)的運(yùn)行周期

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑曲面與長(zhǎng)度L=1m的水平傳送帶BC平滑連接,傳送帶以v=1m/s的速度運(yùn)行。質(zhì)量m1=1kg的物塊甲(可視為質(zhì)點(diǎn))從曲面上高h=1mA點(diǎn)由靜止釋放,物塊甲與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2。傳送帶右側(cè)光滑水平地面上有一個(gè)四分之一光滑圓軌道狀物體乙,物體乙的質(zhì)量m2=3kg,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)甲第一次運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的速度大小

(2)甲第二次運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的速度大小

(3)甲第二次到C點(diǎn)后,經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間再次到達(dá)C點(diǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為31,交流電壓表和電流表均為理想電表,原線圈接如圖乙所示的正弦交流電,圖中R1為熱敏電阻(電阻隨溫度升高而減。,R為定值電阻.下列說(shuō)法正確的是

A. 電壓表V1的指針左右搖擺

B. 電壓表V2的示數(shù)為8V

C. R1溫度升高時(shí).電流表的示數(shù)變大.電壓表的示數(shù)減小

D. R1溫度升高時(shí),變壓器輸入功率增加

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,置于水平地面上的A、B兩物塊,在水平恒力F的作用下,以共同速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是

A. AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)可能為0

B. B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)可能為0

C. 若撤去F,AB一定會(huì)相對(duì)滑動(dòng)

D. 若撤去F,AB間摩擦力逐漸減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某課外小組利用圖甲裝置探究物體的加速度與所受合力之間的關(guān)系,請(qǐng)完善如下主要實(shí)驗(yàn)步驟。

①用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d=___________cm

②安裝好光電門,從圖中讀出兩光電門之間的距離s=___________cm

③接通氣源,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌,根據(jù)滑塊通過(guò)兩光電門的時(shí)間___________(選填相等不相等”)可判斷出導(dǎo)軌已調(diào)成水平;

④安裝好其它器材,并調(diào)整定滑輪,使細(xì)線水平;

⑤讓滑塊從光電門1的左側(cè)由靜止釋放,用數(shù)字毫秒計(jì)測(cè)出遮光條經(jīng)過(guò)光電門12的時(shí)間分別為△t1Δt2,計(jì)算出滑塊的加速度a1=___________(d、s、△t1和△t2表示),并記錄對(duì)應(yīng)的拉力傳感器的讀數(shù)F1;

⑥改變重物質(zhì)量,多次重復(fù)步驟⑤,分別計(jì)算出加速度a2、a3、a4……,并記錄對(duì)應(yīng)的F2、F3、F4……;

⑦在a-F坐標(biāo)系中描點(diǎn),得到一條通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線,由此得出___________。

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