【題目】如圖所示,M1N1M2N2是兩根處于同一水平面內(nèi)的平行導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距離是d=0.5m,導(dǎo)軌左端接有定值電阻R=,質(zhì)量為m=0.1kg的滑塊垂直于導(dǎo)軌,可在導(dǎo)軌上左右滑動并與導(dǎo)軌有良好的接觸,滑動過程中滑塊與導(dǎo)軌間的摩擦力恒為f=1N,滑塊用絕緣細線與質(zhì)量為M=0.2kg的重物連接,細線跨過光滑的定滑輪,整個裝置放在豎直向上的勻強磁場中,磁場的磁感應(yīng)強度是B=2T,將滑塊由靜止釋放。設(shè)導(dǎo)軌足夠長,磁場足夠大,M未落地,且不計導(dǎo)軌和滑塊的電阻。g=10m/s2,求:

(1)滑塊能獲得的最大動能

(2)滑塊的加速度為a=2m/s2時的速度

(3)由于滑塊做切割磁感線運動,對滑塊中的自由電荷產(chǎn)生一個作用力,從而產(chǎn)生電動勢,設(shè)滑塊從開始運動到獲得最大速度的過程中,滑塊移動的距離是x=1m,求此過程中此作用力對自由電荷做的功。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)滑塊勻速運動時,受力平衡,有Mg=f+BId
根據(jù)歐姆定律,有I=E/R
動生電動勢為:E=Bdvm
聯(lián)立解之并代入動能表達式:EK=mvm2=0.2J
即滑塊能獲得的最大動能為0.2J.
(2)對兩物體整體受力分析后,運用牛頓第二定律,有
Mg-f-BId=(M+m)a
其中I=E/R
E=BdV
聯(lián)立解之:v==0.8m/s
即滑塊的加速度為a=2m/s2時的速度為0.8m/s.

(3)由動能定理:Mgx-fx-Wf=(M+m)vm2

W=-WF=0.4J

練習冊系列答案
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【題目】如圖甲所示等離子氣流(由高溫高壓的等電量的正、負離子組成)由左方連續(xù)不斷的以速度v0射入P1P2兩極間的勻強磁場中,由于在線圈A中加入變化的磁場,導(dǎo)線ab和導(dǎo)線cd0~2s內(nèi)相互排斥,2~4s內(nèi)相互吸引,規(guī)定向左為磁感應(yīng)起那個度B的正方向,線圈A內(nèi)磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的圖像可能是圖乙中的

A. B.

C. D.

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【題目】如圖所示,MN兩側(cè)均有垂直紙面向里的勻強磁場,MN左側(cè)磁感應(yīng)強度大小為B1,右側(cè)磁感應(yīng)強度大小為B2,有一質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子,自P點開始以速度v0向左垂直MN射入磁場中,當離子第二次穿過磁場邊界時,與邊界的交點Q位于P點上方,PQ之間的距離為 。不計離子重力,下列說法正確的是( )

A. B2= B1

B. B2= B1

C. 離子從開始運動到第一次到達Q點所用時間為

D. 離子從開始運動到第一次到達Q點所用時間為

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【題目】用如圖甲所示的實驗裝置測量物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)。安裝好實驗裝置,調(diào)節(jié)定滑輪的高度確保細線與桌面平行。接通電源,由靜止釋放鉤碼,得出記錄物塊運動的紙帶如圖乙所示,A、B、C、D、E為選出的計數(shù)點,相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點未標出。打點計時器所用電源的頻率為50Hz。

(1)根據(jù)圖乙所給數(shù)據(jù)計算可得,物塊運動的加速度為a=______________m/s2,打D點時物塊的速度為v=______________m/s;(計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)

(2)實驗中測得,物塊的質(zhì)量為M,加速度為a,鉤碼的質(zhì)量為m,重力加速度為g,不考慮空氣阻力和紙帶與打點計時器間的摩擦,則物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)表達式為μ=______________。(用題中字母表示)

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【題目】如圖表示水平方向的勻強磁場和豎直方向的勻強電場疊加區(qū)域,一個質(zhì)量是m,帶電量是q的質(zhì)點B恰好能靜止在區(qū)域中間,另一個質(zhì)量為2m,帶電量也為q的質(zhì)點A恰好能以某一速度沿著垂直于磁場、電場方向做勻速直線運動,且正好與靜止的質(zhì)點B發(fā)生正碰,碰后兩質(zhì)點粘在一起運動,碰撞的過程無電量損失,則下列正確的是

A. 碰后兩質(zhì)點的運動向下偏且動能增加

B. 碰后兩質(zhì)點的運動向上偏且動能增加

C. 碰后兩質(zhì)點的運動向上偏且動能減少

D. 碰后兩質(zhì)點的運動向下偏且動能減少

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的電路中,D1D2是兩個相同的小燈泡,L是一個自感系數(shù)相當大的線圈,其阻值與R相同。在電鍵接通和斷開時,燈泡D1D2亮暗的順序是( 。

A. 接通時D1先達最亮,斷開時D1后滅

B. 接通時D2先達最亮,斷開時D2后滅

C. 接通時D1先達最亮,斷開時D2后滅

D. 接通時D2先達最亮,斷開時D1后滅

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【題目】如圖所示,處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌相距lm,導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37°角,下端連接阻值為R的電阻.勻強磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直.質(zhì)量為0.2kg、電阻不計的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,它們之間的動摩擦因數(shù)為0.25.求:

(1)金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時的加速度大。

(2)當金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時,電阻R消耗的功率為8W,求該速度的大小;

(3)在上問中,若R=2Ω,金屬棒中的電流方向由ab,求磁感應(yīng)強度的大小與方向.

(g=10rn/s2,sin37°=0.6, cos37°=0.8)

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【題目】如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖,帶電粒子被加速電場加速后,進入速度選擇器.速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為BE.平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2.平板S下方有強度為B0的勻強磁場.下列表述正確的是( )

A. 質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具

B. 速度選擇中的磁場方向垂直紙面向里

C. 能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于

D. 粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子的荷質(zhì)比越小

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【題目】如圖所示的電路中,E為電源,其內(nèi)電阻為r,V為理想電壓表,L為阻值恒為2r的小燈泡,定值電阻R1的阻值恒為rR2為半導(dǎo)體材料制成的光敏電阻,電容器兩極板處于水平狀態(tài),閉合開關(guān)S,電容器中心P點有一帶電小球處于靜止狀態(tài),電源負極接地,則下列說法正確的是

A. 若將R2的滑片上移,則電壓表的示數(shù)變小

B. 若突然將電容器上極板上移,則小球在P點電勢能增加

C. 若光照變強,則油滴會向上運動

D. 若光照變強,則AB間電路的功率變大

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