分析 (1)金屬棒勻速運動時速度最大,由平衡條件可以求出金屬棒的最大速度.
(2)由電功率公式可以求出電功率.
(3)粒子在磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,應用牛頓第二定律求出粒子的臨界速度,然后答題.
解答 解:(1)當金屬棒勻速下滑時速度最大,設最大速度為vm,
達到最大時有:m1gsinα=F安,
安培力:F安=B1IL,
電流為:$I=\frac{{{B_1}L{v_m}}}{{{R_1}+{R_2}}}$,
代入數(shù)據(jù)解得:vm=10m/s;
(2)整個電路消耗的電功率等于安培力的功率:P總=m1gvmsinα,
電阻R2消耗的功率:$P={P_總}\frac{R_2}{{{R_1}+{R_2}}}$,
代入數(shù)據(jù)解得:P=75W;
(3)金屬棒下滑穩(wěn)定時,兩板間電壓:U=IR2,
因為液滴在兩板間有:${m_2}g=q\frac{U}q6mpwcm$,
所以該液滴在兩平行金屬板間做勻速圓周運動,
由牛頓第二定律得:$Bqv=\frac{{m{v^2}}}{r}$,
解得:$r=\frac{mv}{Bq}$,
當液滴恰從上板左端邊緣射出時:${r_1}=d=\frac{{{m_2}{v_1}}}{{{B_2}q}}$,
代入數(shù)據(jù)解得:V1=0.25m/s;
當液滴恰從上板右側邊緣射出時:${r_2}=\fracjeh6ckp{2}=\frac{{{m_2}{v_2}}}{{{B_2}q}}$,
代入數(shù)據(jù)解得:V2=0.125m/s,
初速度v應滿足的條件是:v>0.25m/s或v<0.125m/s;
答:(1)金屬棒下滑的最大速度為10m/s.
(2)當金屬棒下滑達到穩(wěn)定狀態(tài)時,R2消耗的電功率P為75W.
(3)初速度v應滿足的條件是:v>0.25m/s或v<0.125m/s.
點評 本題考查了求速度、功率問題,分析清楚運動過程,應用安培力公式、平衡條件,電功率公式、牛頓第二定律即可正確解題,解題時要注意作出粒子運動軌跡,注意幾何知識的應用.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | M靜止在傳送帶上 | B. | M可能沿斜面向上運動 | ||
C. | M受到的摩擦力不變 | D. | M下滑的速度變小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
××牌洗衣機 | |
防觸電保護類型Ⅰ類 | 額定洗滌容量 6kg |
額定電壓 220V | 電源頻率 50Hz |
洗滌功率 300W | 甩干功率 500W |
內筒材料 不銹鋼 | 重量 70kg |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | F | B. | μ(F+G) | C. | μ(F-G) | D. | G |
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