如圖所示，傾角q=30°、寬度L=1.0m的足夠長的U形平行光滑金屬導軌固定在磁感應強度B=1.0T、范圍充分大的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面斜向上，現(xiàn)用一平行導軌的牽引力牽引一根質量m=0.20kg、電阻R=1.0、垂直導軌的金屬棒ab，由靜止沿導軌向上移動（ab棒始終與導軌接觸良好且垂直，不計導軌電阻及一切摩擦）。若牽引力功率恒為72W，經(jīng)時間t=2.0s達到穩(wěn)定速度，此過程金屬棒向前滑行的位移S=4.0m。求金屬棒的穩(wěn)定速度及此過程金屬棒上產(chǎn)生的熱量（結果保留兩位有效數(shù)字）。

Q=1.3×102J


解析:

F安=BIL  （1分）       E= BLV（1分）

I=E/R    （1分）      F= mgsinq+F安  （2分）

        P=FV       （2分）     得V=8.0m/s      （2分）

根據(jù)動能定理得  Pt-mgSsinq-W克安=mV2/2  （2分）   Q= W克安（1分）  得Q=1.3×102J  （2分）

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示是傾角為45°的斜坡，在斜坡底端P點正上方某一位置Q處以速度v0水平向左拋出一個小球A，小球恰好能垂直落在斜坡上，運動時間為t1．小球B從同一點Q處自由下落，下落至P點的時間為t2．不計空氣阻力，則t1：t2=（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

一質量為M=6kg、帶電量為q=-0.1C的小球P自動摩擦因數(shù)μ=0.5、傾角θ=53°的粗糙斜面頂端靜止開始滑下，斜面高h=6.0m，斜面底端通過一段光滑小圓弧與一光滑水平面相連．整個裝置處在水平向右的勻強電場中，場強E=200N/C，忽略小球在連接處的能量損失，當小球運動到水平面時，立即撤去電場．水平面上有另一與P球一摸一樣的小球Q，小球Q不帶電，且Q與輕質絕緣彈簧相連接．如圖所示，設Q靜止，P運動到水平面與彈簧發(fā)生碰撞．（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2．）（水平面小球運動速度滿足mAVA+mBVB=mAvA′+mBVB′）
（1）在整個過程中，P球電勢能增加多少？
（2）小球P運動到水平面時的速度大�。�
（3）在整個過程中，彈簧具有最大彈性勢能為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，傾角為θ的足夠長的光滑絕緣斜面上存在寬度均為L的勻強電場和勻強磁場區(qū)域，電場的下邊界與磁場的上邊界相距為L，其中電場方向沿斜面向上，磁場方向垂直于斜面向下、磁感應強度的大小為B．電荷量為q的帶正電小球（視為質點）通過長度為4L的絕緣輕桿與邊長為L、電阻為R的正方形單匝線框相連，組成總質量為m的“”型裝置，置于斜面上，線框下邊與磁場的上邊界重合．現(xiàn)將該裝置由靜止釋放，當線框下邊剛離開磁場時恰好做勻速運動；當小球運動到電場的下邊界時剛好返回．已知L=1m，B=0.8T，q=2.2×10-6C，R=0.1Ω，m=0.8kg，θ=53°，sin53°=0.8，g取10m/s2．求：
（1）線框做勻速運動時的速度大�。�
（2）電場強度的大��；
（3）經(jīng)足夠長時間后，小球到達的最低點與電場上邊界的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，傾角為37°的光滑絕緣的斜面上放著M=1kg的U型導軌abcd，ab∥cd．另有一質量m=1kg的金屬棒EF平行bc放在導軌上，EF下側有絕緣的垂直于斜面的立柱P、S、Q擋住EF使之不下滑．以OO′為界，下部有一垂直于斜面向下的勻強磁場，上部有平行于斜面向下的勻強磁場．兩磁場的磁感應強度均為B=1T，導軌bc段長L=1m．金屬棒EF的電阻R=1.2Ω，其余電阻不計．金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，開始時導軌bc邊用細線系在立柱S上，導軌和斜面足夠長．當剪斷細線后，試求：
（1）細線剪短瞬間，導軌abcd運動的加速度；
（2）導軌abcd運動的最大速度；
（3）若導軌從開始運動到最大速度的過程中，流過金屬棒EF的電量q=5C，則在此過程中，系統(tǒng)損失的機械能是多少？（sin37°=0.6）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，傾角均為θ=45°的固定光滑金屬直軌道ce和c'e'，與半徑為r的豎直光滑絕緣圓弧軌道abc和a'b'c'分別相切于c和c'點，兩切點與對應圓心的連線和豎直方向夾角均為θ=45°，e和e'間接有阻值為R的電阻，矩形cc'd'd區(qū)域內存在與該平面垂直的磁場，磁感應強度B=B0sin（x），式中x為沿直軌道向下離開邊界dd'的距離，且，長度也為L、阻值為R的導體棒在外力作用下，從磁場邊界dd'沿直軌道向下勻速通過磁場，到達邊界cc'時撤去外力，導體棒恰能沿圓弧軌道通過最高處aa'，金屬軌道電阻及空氣阻力均不計，重力加速度為g，求：
（1）導體棒通過aa'時速度υ的大��；
（2）導體棒勻速通過磁場時速度υ0的大小；
（3）導體棒勻速通過磁場過程中棒上產(chǎn)生的熱量Q．

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