【題目】如圖所示，有兩根足夠長、不計電阻，相距L的平行光滑金屬導(dǎo)軌cd、ef與水平面成θ角固定放置，底端接一阻值為R的電阻，在導(dǎo)軌平面內(nèi)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上�，F(xiàn)有一平行于ce，垂直于導(dǎo)軌，質(zhì)量為m，電阻不計的金屬桿ab，在沿導(dǎo)軌平面向上的恒定拉力F作用下，從底端ce由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運動，當(dāng)ab桿速度達(dá)到穩(wěn)定后，撤去拉力F，最后ab桿又沿軌道勻速回到ce端。已知ab桿向上和向下運動的最大速度相等。求：

（1）ab桿最后回到ce端的速度大小

（2）拉力F的大小

【答案】（1） （2）2mgsinθ

【解析】

試題分析：當(dāng)ab桿沿導(dǎo)軌上滑達(dá)到最大速度v時，其受力如圖所示：

由平衡條件可知：F-FB-mgsinθ=0 ①

又 FB=BIL ②

而③

聯(lián)立①②③式得：Fmgsinθ＝0④

同理可得，ab桿沿導(dǎo)軌下滑達(dá)到最大速度時：mgsinθ＝0⑤

聯(lián)立④⑤兩式解得：F=2mgsinθ

故桿ab最后回到ce端的速度，拉力F的大小為2mgsinθ

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于自由落體運動的加速度，正確的是（　　）

A. 重的物體下落的加速度大

B. 同一地點，輕、重物體下落的加速度一樣大

C. 這個加速度在地球上任何地方都一樣大

D. 這個加速度在地球赤道比在地球北極大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】溫度傳感器廣泛應(yīng)用于空調(diào)、電冰箱等家用電器中，它是利用熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性來工作的。如圖甲所示，電源的電動勢E＝9.0V，內(nèi)阻不計，G為靈敏電流計，內(nèi)阻Rg保持不變；R為熱敏電阻，其電阻阻值與溫度的變化關(guān)系如圖乙所示。閉合開關(guān)S，當(dāng)R的溫度等于20℃時，電流表示數(shù)I1＝2mA；當(dāng)電流表的示數(shù)I2＝3.6mA時，熱敏電阻的溫度是（ ）

A. 60℃ B. 80℃ C. 100℃ D. 120℃

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的電路中，a、b為兩個完全相同的燈泡，L為電阻可忽略不計的自感線圈，E為電源，S為開關(guān)．關(guān)于兩燈泡點亮和熄滅的先后次序，下列說法正確的是(　　)

A. 合上開關(guān)，a先亮，b后亮；斷開開關(guān)，a、b同時熄滅

B. 合上開關(guān)，b先亮，a后亮；斷開開關(guān)，a先熄滅，b后熄滅

C. 合上開關(guān)，b先亮，a后亮；斷開開關(guān)，a、b同時熄滅

D. 合上開關(guān)，a、b同時亮；斷開開關(guān)，b先熄滅，a后熄滅

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】明代詩人曾寫下這樣一首詩：“空手把鋤頭，步行騎水牛；人在橋上走，橋流水不流”。其“橋流水不流”中的“橋流”應(yīng)理解成其選擇的參考系是（ ）

A. 橋

B. 水

C. 人

D. 地面

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】攝制組在某大樓邊拍攝武打片，要求特技演員從地面飛到屋頂．為此導(dǎo)演在某房頂離地H=8m處架設(shè)了輪軸，如圖所示，輪和軸的直徑之比為3:1，特技演員的質(zhì)量m=60kg，若軌道車從圖中A前進(jìn)s=6m到B處時速度為v=5m/s，人和車可視為質(zhì)點，輪軸的質(zhì)量不計，輪軸的大小相對于H可忽略，g取10m/s2.則這一過程中 ( )

A. 演員上升的高度h=2m

B. 演員上升的高度h=6m

C. 演員的速度變化量是9m/s

D. 鋼絲對演員做的功W=3870 J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】使用回旋加速器的實驗需要把離子束從加速器中引出，離子束引出的方法有磁屏蔽通道法和靜電偏轉(zhuǎn)法等。質(zhì)量為m，速度為v的離子在回旋加速器內(nèi)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軌道時半徑為r的圓，圓心在O點，軌道在垂直紙面向外的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B。為引出離子束，使用磁屏蔽通道法設(shè)計引出器。引出器原理如圖所示，一堆圓弧形金屬板組成弧形引出通道，通道的圓心位于點（點圖中未畫出）。引出離子時，令引出通道內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度降低，從而使離子從P點進(jìn)入通道，沿通道中心線從Q點射出。已知OQ長度為L。OQ與OP的夾角為，

（1）求離子的電荷量q并判斷其正負(fù)；

（2）離子從P點進(jìn)入，Q點射出，通道內(nèi)勻強磁場的磁感應(yīng)強度應(yīng)降為，求；

（3）換用靜電偏轉(zhuǎn)法引出離子束，維持通道內(nèi)的原有磁感應(yīng)強度B不變，在內(nèi)外金屬板間加直流電壓，兩板間產(chǎn)生徑向電場，忽略邊緣效應(yīng)。為使離子仍從P點進(jìn)入，Q點射出，求通道內(nèi)引出軌跡處電場強度E的方向和大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖軌道ABCD平滑連接，其中AB為光滑的曲面，BC為粗糙水平面且摩擦因數(shù)為μ，CD為半徑為r內(nèi)壁光滑四分之一圓管，管口D正下方直立一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧（下端固定，上端恰好與D端齊平）。質(zhì)量為m的小球在曲面上距BC高為3r的地方由靜止下滑，進(jìn)入管口C端時與圓管恰好無壓力作用，通過CD后壓縮彈簧，壓縮過程中速度最大時彈簧彈性勢能為EP。求：

（1）水平面BC的長度S；

（2）小球向下壓縮彈簧過程中的最大動能EKm 。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，間距l＝0.3 m的平行金屬導(dǎo)軌a1b1c1和a2b2c2分別固定在兩個豎直面內(nèi)．在水平面a1b1b2a2區(qū)域內(nèi)和傾角θ＝37°的斜面c1b1b2c2區(qū)域內(nèi)分別有磁感應(yīng)強度B1＝0.4 T、方向豎直向上和B2＝1 T、方向垂直于斜面向上的勻強磁場．電阻R＝0.3 Ω、質(zhì)量m1＝0.1 kg、長為l的相同導(dǎo)體桿K、S、Q分別放置在導(dǎo)軌上，S桿的兩端固定在b1、b2點，K、Q桿可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動且始終接觸良好．一端系于K桿中點的輕繩平行于導(dǎo)軌繞過輕質(zhì)定滑輪自然下垂，繩上穿有質(zhì)量m2＝0.05 kg的小環(huán)．已知小環(huán)以a＝6 m/s2的加速度沿繩下滑，K桿保持靜止，Q桿在垂直于桿且沿斜面向下的拉力F作用下勻速運動．不計導(dǎo)軌電阻和滑輪摩擦，繩不可伸長．取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：

(1)小環(huán)所受摩擦力的大小；

(2)Q桿所受拉力的瞬時功率．

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