【題目】兩根平行金屬導(dǎo)軌固定傾斜放置,與水平面夾角為37°,相距d=0.5m,ab間接一個電阻R,R=1.5Ω。在導(dǎo)軌上c、d兩點(diǎn)處放一根質(zhì)量m=0.05kg的金屬棒,bcL=1 m,金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5。金屬棒與導(dǎo)軌接觸點(diǎn)間電阻r=0.5Ω,金屬棒被兩個垂直于導(dǎo)軌的木樁頂住而不會下滑,如圖甲所示。在金屬導(dǎo)軌區(qū)域加一個垂直導(dǎo)軌斜向下的勻強(qiáng)磁場,磁場隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示。重力加速度g=10m/s2。(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),求:

(1)0~1.0s內(nèi)回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小。

(2)t=0時刻,金屬棒所受的安培力大小。

(3)在磁場變化的全過程中,若金屬棒始終沒有離開木樁而上升,則圖乙中t0的最大值。

(4)通過計算在圖丙中畫出0~t0max內(nèi)金屬棒受到的靜摩擦力隨時間的變化圖像。

【答案】(1) 0.4 V (2) 0.02 N (3) t0max6 s (4)如圖所示

【解析】試題分析:(1)讀題圖可知: T/s0.8 T/s

εLd0.8×1×0.5 V0.4 V

(2)IA0.2 A

F0B0Id0.2×0.2×0.5 N0.02 N

(3)此時金屬棒對木樁的壓力為零,最大靜摩擦力沿斜面向下,此時沿傾斜導(dǎo)軌方向上合外力為零

FB(t)Id(0.20.8t0max)×0.2×0.5 N(0.020.08t0max)N

Nmgcos 37°0.05×10×0.8 N0.4 N

fμN(yùn)0.5×0.4 N0.2 N,即最大靜摩擦力.

Fmgsin 37°f

代入相關(guān)數(shù)據(jù)后,得:t0max6s

(4)一開始,木樁對金屬棒有支持力,金屬棒對導(dǎo)軌無相對運(yùn)動趨勢:f0.2隨著安培力F的增大,木樁對金屬棒的彈力減小,直至彈力為零.

滿足:FB(t)Idmgsin 37°

代入數(shù)據(jù):(0.20.8t)×0.2×0.50.05×10×0.6

得:t3.5 s.

F繼續(xù)增大,f從零開始增大,

FB(t)Id(0.20.8t)×0.2×0.5mgsin 37°f

所以ft線性增大至f0.2 N(此時t0max6 s)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】關(guān)于物體做曲線運(yùn)動,下列說法正確的是()

A. 物體在恒力作用下不可能做曲線運(yùn)動

B. 物體在變力作用下一定做曲線運(yùn)動

C. 物體在變力作用下不可能做直線運(yùn)動

D. 做曲線運(yùn)動的物體,其速度方向與加速度方向不在同一條直線上

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【題目】一支長150m的隊伍勻速前進(jìn),通信員從隊尾前進(jìn)300m后趕到隊首,傳達(dá)命令后立即返回,當(dāng)通信員回到隊尾時,隊伍已前進(jìn)了200m,則在此全過程中,通信員的位移和路程分別是(

A. 300m 500m B. 300m 400m

C. 200m 500m D. 200m 400m

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【題目】如圖所示,質(zhì)量為0.78 kg的金屬塊放在水平桌面上,在方向與水平方向成37°角斜向上、大小為3.0N的拉力F作用下,以4.0 m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動。已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。(g取10m/s2.)

(1)求金屬塊與桌面間的動摩擦因數(shù)。

(2)如果從某時刻起撤去拉力,從撤去拉力時算起金屬塊在2s內(nèi)通過的位移是多大?

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【題目】如圖所示,ab是一對平行金屬板,分別接到直流電源兩極上,右邊有一擋板,正中間開有一小孔d,在較大空間范圍內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里,在a、b兩板間還存在著勻強(qiáng)電場E,從兩板左側(cè)中點(diǎn)c處射入一束正離子(不計重力),這些正離子都沿直線運(yùn)動到右側(cè),從d孔射出后分成3束,則下列判斷正確的是( )

A. 這三束正離子的速度一定不相同

B. 這三束正離子的質(zhì)量一定不相同

C. 這三束正離子的電荷量一定不相同

D. 這三束正離子的比荷一定不相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于第一宇宙速度,下列說法不正確的是( 。

A. 它是近地衛(wèi)星的速度

B. 它是人造地球衛(wèi)星在圓形軌道上的最小運(yùn)行速度

C. 它是人造地球衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運(yùn)動的最大速度

D. 它是能使衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最小發(fā)射速度

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【題目】如圖所示,條形磁鐵放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一根長直導(dǎo)線,導(dǎo)線與磁鐵垂直.給導(dǎo)線通以垂直紙面向里的電流,用 FN表示磁鐵對桌面的壓力,用 Ff表示桌面對磁鐵的摩擦力,則導(dǎo)線通電后與通電前相比較( )

A. FN減小,Ff0 B. FN減小,Ff≠0

C. FN增大,Ff0 D. FN增大, Ff≠0

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【題目】在平直公路上行駛的a車和b車,其位移時間圖象分別為圖中直線a和曲線b,由圖可知

A. b車運(yùn)動方向始終不變

B. t1時刻a車與b車速度相同

C. t1t2時間內(nèi)a車的平均速度小于b

D. t1t2時間內(nèi)有一個時刻兩車的速度相同

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【題目】汽車由靜止開始在平直的公路上行駛,050s內(nèi)汽車的加速度隨時間變化的圖線如圖所示,下列有關(guān)說法中正確的是(  )

A. 汽車行駛的最大速度為20m/s

B. 汽車在40s50s內(nèi)的速度方向和010s內(nèi)的速度方向相反

C. 汽車在50s末的速度為零

D. 050s內(nèi)汽車行駛的總位移為850m

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同步練習(xí)冊答案