（19分）如圖所示，兩平行導(dǎo)軌間距L＝0.1 m，足夠長(zhǎng)光滑的傾斜部分和粗糙的水平部分圓滑連接，傾斜部分與水平面的夾角θ＝30°，垂直斜面方向向上的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5 T，水平部分沒有磁場(chǎng)．金屬棒ab質(zhì)量m＝0.005 kg，電阻r＝0.02 Ω，運(yùn)動(dòng)中與導(dǎo)軌有良好接觸，并且垂直于導(dǎo)軌，電阻R＝0.08 Ω，其余電阻不計(jì)，當(dāng)金屬棒從斜面上離地高h＝1.0 m以上任何地方由靜止釋放后，在水平面上滑行的最大距離x都是1.25 m(取g＝10 m/s2)．

求：(1)棒在斜面上的最大速度；(2)水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)；

(3)從高度h＝1.0 m處滑下后電阻R上產(chǎn)生的熱量。

 

【答案】

(1) (2) (3)

【解析】

試題分析：(1)由題意知金屬棒從離地高以上任何地方由靜止釋放后，在到達(dá)水平面之前已經(jīng)開始勻速運(yùn)動(dòng)．

設(shè)最大速度為，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)……1分

感應(yīng)電流……1分

安培力……1分

勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，有……1分

解得……2分

(2)在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬棒所受滑動(dòng)摩擦力……2分

金屬棒在摩擦力作用下做勻減速運(yùn)動(dòng)，有

……1分

……1分

解得……2分

(用動(dòng)能定理同樣可以解答)

(3)下滑的過程中，由動(dòng)能定理可得：

……2分

安培力所做的功等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱，有……2分

電阻R上產(chǎn)生的熱量：……2分

解得.……1分

考點(diǎn)：電磁感應(yīng)? 功能關(guān)系

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩平行導(dǎo)軌豎直放置，上端用導(dǎo)線相連，金屬棒ab兩端與導(dǎo)軌相接觸，并可保持水平地沿光滑導(dǎo)軌滑動(dòng)，整個(gè)處在方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，已知金屬棒電阻為0.5Ω，質(zhì)量為0.5kg，ab長(zhǎng)為25cm，B=2T（g取10m/s2），將金屬棒由靜止釋放后，求：
（1）剛釋放時(shí)，金屬棒的加速度；
（2）金屬棒下滑的最大速度vmax；
（3）當(dāng)速度為5m/s時(shí)，棒的加速度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩平行導(dǎo)軌與水平面成θ角傾斜放置，電源、電阻、金屬細(xì)桿及導(dǎo)軌組成閉合回路，細(xì)桿與導(dǎo)軌間的摩擦不計(jì)．整個(gè)裝置分別處在如圖所示的各勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其中可能使金屬桿處于靜止?fàn)顟B(tài)的是（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?寧波二模）如圖所示，兩平行導(dǎo)軌間距L=0.1m，足夠長(zhǎng)光滑的傾斜部分和粗糙的水平部分圓滑連接，傾斜部分與水平面的夾角θ=30°，垂直斜面方向向上磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，水平部分沒有磁場(chǎng)．金屬棒ab質(zhì)量m=0.005kg，電阻r=0.02Ω，運(yùn)動(dòng)中與導(dǎo)軌有良好接觸，并且垂直于導(dǎo)軌，電阻R=0.08Ω，其余電阻不計(jì)，當(dāng)金屬棒從斜面上離地高h(yuǎn)=1.0m以上任何地方由靜止釋放后，在水平面上滑行的最大距離x都是1.25m．（取g=10m/s2），求：
（1）棒在斜面上的最大速度？
（2）水平面的滑動(dòng)摩擦因數(shù)？
（3）從高度h=1.0m處滑下后電阻R上產(chǎn)生的熱量？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩平行導(dǎo)軌與水平面成θ角傾斜放置，電源、電阻、金屬細(xì)桿及導(dǎo)軌組成閉合回路，細(xì)桿與導(dǎo)軌間的摩擦不計(jì)．整個(gè)裝置分別處在圖所示的各勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其中不可能使金屬細(xì)桿處于靜止?fàn)顟B(tài)的是（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩平行導(dǎo)軌ab、cd豎直放置在的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上，將一根金屬棒PQ放在導(dǎo)軌上使其水平且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸．現(xiàn)在金屬棒PQ中通以變化的電流I，同時(shí)釋放金屬棒PQ使其運(yùn)動(dòng)．已知電流I隨時(shí)間的關(guān)系為I=kt（k為常數(shù)，k＞0），金屬棒與導(dǎo)軌間存在摩擦．則下面關(guān)于棒的速度v、加速度a隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象中，可能正確的有（　�。�
A、精英家教網(wǎng)B、精英家教網(wǎng)C、精英家教網(wǎng)D、精英家教網(wǎng)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案