【題目】如圖所示,兩根足夠長的固定的平行金屬導軌位于傾角θ=30°的斜面上,導軌上、下端各接有阻值R=10Ω的電阻,導軌自身電阻忽略不計,導軌寬度L=2m,在整個導軌平面內(nèi)都有垂直于導軌平面向上的勻強磁場,磁感應強度B=0.5T.質(zhì)量為m=0.1kg,電阻r=5Ω的金屬棒ab在較高處由靜止釋放,金屬棒ab在下滑過程中始終與導軌垂直且與導軌接觸良好.當金屬棒ab下滑高度h =3m時,速度恰好達到最大值v=2m/s.求:

(1)金屬棒ab在以上運動過程中機械能的減少量.

(2)金屬棒ab在以上運動過程中導軌下端電阻R中產(chǎn)生的熱量.(g=10m/s2

【答案】(1)2.8J;(2)0.25 J

【解析】(1)桿ab機械能的減少量 |ΔE|= mghmv2 = 2.8 J

(2)速度最大時ab桿產(chǎn)生的電動勢e =BLv = 2 V

產(chǎn)生的電流 I= e/(r+R/2) = 0.2 A

此時的安培力 F =ILB = 0.2N

由題意可知,受摩擦力 f = mgsin300F = 0.3 N

由能量守恒得,損失的機械能等于物體克服摩擦力做功和產(chǎn)生的電熱之和

電熱Q = |ΔE|-fh/sin300 = 1 J

由以上各式得:下端電阻R中產(chǎn)生的熱量 QR = Q/4 = 0.25 J

練習冊系列答案
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【題目】重力為G的物體靜止在傾角為θ的斜面上,將重力G分解為垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2,那么( )

A. F1就是物體對斜面的壓力

B. 物體對斜面的正壓力方向與F1方向相同,大小為Gcosα

C. F2就是物體受到的靜摩擦力

D. 物體受到重力、斜面對物體的支持力、靜摩擦力、F1F2共五個力的作用

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【題目】質(zhì)量為4kg的物體在t=0時刻受到恒定的合外力F作用在x﹣y平面上運動,物體沿x軸方向的位移圖象和沿y軸方向的速度圖象如圖(1)和圖(2)所示,下列說法正確的是( 。

A. t=0時刻質(zhì)點的速度為5m/s

B. 2s末質(zhì)點速度大小為10m/s

C. 質(zhì)點初速度的方向與合外力方向垂直

D. 質(zhì)點所受的合外力F8N

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1)粒子從射入到打到屏上所用的時間;

2)粒子剛射出電場時的速度方向與初速度方向間夾角的正切值tanα;

3)粒子打到屏上的點PO點的距離S

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【題目】下列各物理量屬于矢量的是( 。

A.質(zhì)量B.時間C.D.長度

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【題目】如圖所示,ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道,AB段光滑水平,BC段為光滑圓弧,對應的圓心角θ=37°,半徑r=2.5m,CD段平直傾斜且粗糙,各段軌道均平滑連接,傾斜軌道所在區(qū)域有場強大小為E=2×l05N/C、方向垂直于斜軌向下的勻強電場.質(zhì)量m=5×l02kg、電荷量q=+1×106C的小物體(視為質(zhì)點)被彈簧槍發(fā)射后,沿水平軌道向左滑行,在C點以速度v0=3m/s沖上斜軌.以小物體通過C點時為計時起點,0.1s以后,場強大小不變,方向反向.已知斜軌與小物體間的動摩擦因數(shù)μ=0.25.設(shè)小物體的電荷量保持不變,取g=10m/s2sin37°=0.6,cos37°=0.8

1)求彈簧槍對小物體所做的功;

2)在斜軌上小物體能到達的最高點為P,求CP的長度.

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(1)輕繩所能承受的最大拉力;

(2)小球落至大圓環(huán)上時的動能。

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