【題目】如圖，兩條平行的光滑金屬軌道MN、PQ與水平面成θ角固定，軌距為d。P、M間接有阻值為R的電阻。質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上，其有效阻值為R。空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于軌道平面向上�，F(xiàn)從靜止釋放ab。若軌道足夠長且電阻不計，重力加速度為g。求：

（1）ab運(yùn)動的最大速度vm；

（2）當(dāng)ab具有最大速度時，ab消耗的電功率P；

（3）為使ab向下做勻加速直線運(yùn)動，在ab中點(diǎn)施加一個平行于軌道且垂直于ab的力F， 推導(dǎo)F隨時間t變化的關(guān)系式，并分析F的變化與a的關(guān)系。

【答案】（1）；（2） ；（3）

a.當(dāng)a＜gsinθ時，F方向先沿斜面向上，大小由mgsinθ-ma開始減小到零，隨后F方向沿斜面向下，大小從零開始增大。

b. 當(dāng)a=gsinθ時，F方向沿斜面向下，大小從零開始增大；

c．當(dāng)a＞gsinθ時，F方向沿斜面向下，大小從ma-mgsinθ開始增大。

【解析】（1）ab具有最大速度時，處于平衡狀態(tài)，受力分析如圖；

由平衡條件： mgsinθ=FA

FA=BId

由閉合電路歐姆定律：

得：

（2）由電功率公式：P=I2R

得：

（3）ab做勻加速直線運(yùn)動時，設(shè)F沿斜面向下，受力分析如圖：

由牛頓運(yùn)動定律： F+mgsinθ-FA=ma

FA=BId

V=at

得：

可見：F的大小隨時間t呈線性變化

a.當(dāng)a＜gsinθ時，F方向先沿斜面向上，大小由mgsinθ-ma開始減小到零，隨后F方向沿斜面向下，大小從零開始增大。

b. 當(dāng)a=gsinθ時，F方向沿斜面向下，大小從零開始增大；

c．當(dāng)a＞gsinθ時，F方向沿斜面向下，大小從ma-mgsinθ開始增大

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】.某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究合外力與速度的關(guān)系：一端帶有定滑輪的長木板固定在水平桌面上，用輕繩繞過定滑輪及動滑輪將滑塊與彈簧測力計相連，實(shí)驗(yàn)中改變動滑輪下懸掛的鉤碼個數(shù)，進(jìn)行多次測量，記錄彈管測力計的示數(shù)，并利用速度傳感器測出從同一位置P由靜止開始釋放的滑塊經(jīng)過速度傳感器時的速度大小，用天平測出滑塊的質(zhì)量m，用刻度尺測出P與速度傳感器間的距離s，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?/span>g，滑輪的質(zhì)量都很小。

①實(shí)驗(yàn)中鉤碼的質(zhì)量_____(填“需要”或“不需要”)遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量；

②根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖象，下列圖象中最符合實(shí)際情況的是_____________。

③根據(jù)實(shí)驗(yàn)已測得數(shù)據(jù)及圖象，______(填“能”或“不能”)測出滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)在“用電壓表、電流表測電源的電動勢和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)中，測得4組U、I數(shù)據(jù)，并在U-I坐標(biāo)平面上標(biāo)出相應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，如圖所示。

（1）圖中標(biāo)出了ABCD四組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo)，由U-I圖線的特性可以判斷______組數(shù)據(jù)是錯誤的。

（2）請根據(jù)正確數(shù)據(jù)在U-I坐標(biāo)平面上畫出U-I圖線。根據(jù)圖線求出電源的電動勢E＝______V，內(nèi)電阻＝_______Ω。

（3）在此電源上外接一個電阻作為負(fù)載，當(dāng)該電阻值＝____________Ω時，電源的輸出功率達(dá)到最大值，且Pmax＝_________W。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列四幅圖的有關(guān)說法正確的是

A．由圖甲中兩個簡諧運(yùn)動的圖像可知，它們的相位差為或者π

B．在圖乙中，當(dāng)球與橫梁之間存在摩擦?xí)r，球的振動不是簡諧運(yùn)動

C．由圖丙可知，頻率相同的兩列波疊加時，某些區(qū)域的振動加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動減弱

D．如圖丁所示，當(dāng)簡諧波向右傳播時，質(zhì)點(diǎn)A此時的速度沿y軸正方向

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，A、B為兩塊相距很近的平行金屬板，A、B間電壓為UAB＝－U0，緊貼A板有一電子源，不停地飄出質(zhì)量為m，帶電荷量為e的電子(可視為初速度為0)。在B板右側(cè)兩塊平行金屬板M、N間加有如圖乙所示的電壓，電壓變化的周期T＝L，板間中線與電子源在同一水平線上。已知板間距d＝ L，極板長L，距偏轉(zhuǎn)板右邊緣S處有熒光屏，經(jīng)時間t統(tǒng)計(tT)只有50%的電子能打到熒光屏上。(板外無電場)，求：

(1)電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)板時的速度；

(2) 時刻沿中線射入偏轉(zhuǎn)板間的電子剛射出偏轉(zhuǎn)板時與板間中線的距離；

(3)電子打在熒光屏上的范圍Y。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在足夠長的光滑絕緣的水平臺面上，存在有平行于水平面向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E。水平臺面上放置兩個靜止的小球A和B(均可看作質(zhì)點(diǎn))，兩小球質(zhì)量均為m，帶正電的A球電荷量為Q，B球不帶電，A、B連線與電場線平行。開始時兩球相距L，在電場力作用下，A球開始運(yùn)動(此時為計時零點(diǎn)，即t=0)，后與B球發(fā)生正碰，碰撞過程中A、B兩球總動能無損失。若在各次碰撞過程中，A、B兩球間均無電荷量轉(zhuǎn)移，且不考慮兩球碰撞時間及兩球間的萬有引力，則( )

A. 第一次碰撞結(jié)束瞬間B球的速度大小為

B. 第一次碰撞到第二次碰撞B小球向右運(yùn)動了2L

C. 第二次碰撞結(jié)束瞬間A球的速度大小為

D. 相鄰兩次碰撞時間間隔總為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,在固定的斜面上,A、B兩物體通過跨過光滑的定滑輪的細(xì)線相連,物體A靜止在斜面上。已知斜面傾角30°,A、B兩物體質(zhì)量分別為2m和m,現(xiàn)在B物體下加掛另一物體C(圖中未畫出),物體A仍靜止在斜面上,則加掛物體C后( )

A. 斜面對物體A的彈力增大

B. 細(xì)線對物體A的拉力不變

C. 斜面對物體A的摩擦力保持不變

D. 斜面對物體A的作用力增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，足夠長的U型光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成角（0＜＜90°),其中MN與PQ平行且間距為l，導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直，導(dǎo)軌電阻不計,其上端所接定值電阻為R.給金屬棒ab一沿斜面向上的初速度v0，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸，ab棒接入電路的電阻為r，當(dāng)ab棒沿導(dǎo)軌上滑距離x時，速度減小為零。則下列說法不正確的是

A. 在該過程中，導(dǎo)體棒所受合外力做功為

B. 該過程中，通過電阻R的電荷量為

C. 該過程中，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為

D. 導(dǎo)體棒獲得初速度時，整個電路消耗的電功率為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】波速均為v=2m/s的甲乙兩列簡諧橫波，甲沿x軸負(fù)方向傳播，乙沿x軸正方向傳播，某時刻波的圖象分別如圖甲、乙所示，其中P、Q處的質(zhì)點(diǎn)均處于波峰，關(guān)于這兩列波，下列說法正確的是

A.甲波中的M處質(zhì)點(diǎn)比P處質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置

B.從圖示的時刻開始，P處質(zhì)點(diǎn)與Q處質(zhì)點(diǎn)同時回到平衡位置

C從圖示的時刻開始，經(jīng)過1.0s，P質(zhì)點(diǎn)沿x軸負(fù)方向通過的位移為2m

D.從圖示的時刻開始，經(jīng)過1.0s，M質(zhì)點(diǎn)沿通過的路程為20cm

E.如果這兩列波相遇不可能形成穩(wěn)定的干涉圖樣

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