【題目】如圖所示，光滑的金屬導軌MN、PQ固定在豎直面內(nèi)，軌道間距L=1m，底部接入一阻值R=0.15Ω的定值電阻，上端不相連接，金屬導軌處于垂直導軌平面向里的磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中。一質(zhì)量m=0.5kg的金屬棒ab與導軌接觸良好，其離金屬導軌的上端和底部都足夠長，ab連入導軌間的電阻r=0.1Ω，電路中其余電阻不計。不可伸長的輕質(zhì)細繩繞過光滑的定滑輪與ab相連，在電鍵S打開的情況下，用大小為9N的恒力F從靜止開始向下拉細繩的自由端，當自由端下降高度h=1.0m時細繩突然斷了，此時閉合電鍵S。運動中ab始終垂直導軌，并接觸良好。不計空氣阻力，取g=10m/s2，試問：

（1）當細繩自由端下降高度h=1.0m時，ab棒速度的大小是多少？

（2）當細繩突然斷后ab棒的運動情況如何？

（3）當ab棒速度最大時電阻R消耗的電功率是多少？

【答案】（1） （2）ab棒先向上做加速度減小的減速運動，當速度減為零時再向下做加速度減小的加速運動，最終勻速運動 （3）

【解析】（1）對于ab棒在力F作用下的運動過程，其受力圖如圖所示；

解得：

，

（2）ab棒先向上做加速度減小的減速運動，當速度減為零時再向下做加速度減小的加速運動，最終勻速運動。

（3）對于ab棒向下作勻速運動的狀態(tài)，其受力圖如圖所示；

， ，

因為，所以ab棒的最大運動速度為5m/s

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在無限長的水平邊界AB和CD間有一勻強電場，同時在AEFC、BEFD區(qū)域分別存在水平向里和向外的勻強磁場，磁感應強度大小相同，EF為左右磁場的分界線。AB邊界上的P點到邊界EF的距離為。一帶正電微粒從P點的正上方的O點由靜止釋放，從P點垂直AB邊界進入電、磁場區(qū)域，且恰好不從AB邊界飛出電、磁場。已知微粒在電、磁場中的運動軌跡為圓弧，重力加速度大小為g，電場強度大小E（E未知）和磁感應強度大小B（B未知）滿足E/B=，

不考慮空氣阻力，求：

（1）O點距離P點的高度h多大；

（2）若微粒從O點以v0=水平向左平拋，且恰好垂直下邊界CD射出電、磁場，則微粒在電、磁場中運動的時間t多長？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一輛小車靜止在水平地面上，車內(nèi)固定著一個傾角為60°的光滑斜面OA，光滑擋板OB可繞轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動�，F(xiàn)將一重力為G的圓球放在斜面與擋板之間，擋板與水平面的夾角θ＝60°。下列說法正確的是(　　)

A. 若保持擋板不動，則球?qū)π泵娴膲毫Υ笮?/span>G

B. 若擋板從圖示位置沿順時針方向緩慢轉(zhuǎn)動60°，則球?qū)π泵娴膲毫χ饾u增大

C. 若擋板從圖示位置沿順時針方向緩慢轉(zhuǎn)動60°，則球?qū)醢宓膲毫χ饾u減小

D. 若保持擋板不動，使小車水平向右做勻加速直線運動，則球?qū)醢宓膲毫赡転榱?/span>

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小勇為了“驗證機械能守恒定律”，將兩光電門甲、乙按如圖甲的方式固定在鐵架臺上，然后進行了如下的操作：

　甲　　　　　　　　　　　乙

A．將一小鐵球由光電門甲的上方一定高度處由靜止釋放；

B．通過計算機顯示小鐵球通過光電門甲、乙的時間分別為t1、t2；

C．用直尺測出光電門甲和乙之間的距離h；

D．用游標卡尺測出小鐵球的直徑d如圖乙所示；

E．改變小鐵球釋放的高度，重復A、B步驟操作．

通過以上操作請回答下列問題：

(1)讀出圖乙中小鐵球的直徑為d＝________ cm，假設(shè)小鐵球通過光電門甲的瞬時速度近似地等于該過程中的平均速度，則小鐵球通過光電門甲的速度大小為v1＝________；(用題中字母表示)

(2)如果重力加速度用g表示，在誤差允許的范圍內(nèi)，要驗證小鐵球的機械能守恒，則只需驗證____________＝2gh.(用題中字母表示)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一物塊在光滑的水平面上受恒力F的作用向左運動，其正前方固定一個足夠長的輕質(zhì)彈簧，則關(guān)于物塊與彈簧接觸后的運動，下列說法中正確的是( )

A. 物塊一直作加速度減小的加速運動

B. 物塊一直作加速度增大的減速運動

C. 當物塊剛與彈簧接觸時加速度最大

D. 當彈簧處于最大壓縮量時，物塊的加速度最大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法中正確的是（______）

A.振源的振動頻率越高，則波傳播一個波長的距離所用的時間越短

B.1905 年愛因斯坦提出的狹義相對論是以相對性原理和光速不變原理這兩條基本假設(shè)為前提的

C.調(diào)諧是電磁波發(fā)射應該經(jīng)歷的過程，調(diào)制是電磁波接收應該經(jīng)歷的過程

D.寒冷的冬天，當人們在火爐旁烤火時，人的皮膚正在接受紅外線帶來的溫暖

E.照相機等的鏡頭涂有一層增透膜, 其厚度應為入射光在真空中波長的1/4 ；拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，往往在鏡頭前加一個偏振片以增加透射光的強度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩車在一平直公路上從同一地點沿同一方向做直線運動，它們的v－t圖象如圖所示。下列判斷正確的是(　　)

A. 乙車啟動時，甲車在其前方50 m處

B. 運動過程中，乙車落后甲車的最大距離為75 m

C. 乙車啟動10 s后正好追上甲車

D. 乙車超過甲車后，兩車不會再相遇

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長的傳送帶以恒定的速率逆時針運動，一質(zhì)量為m的物塊以大小為 的初速度從左輪中心正上方的P點沖上傳送帶，從此時起到物塊再次回到P點的過程中，下列說法正確的是（ ）

A. 合力對物塊的沖量大小一定為

B. 合力對物塊的沖量大小一定為

C. 合力對物塊的沖量大小可能為零

D. 合力對物塊做的功可以有為零

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】設(shè)想宇航員完成了對火星表面的科學考察任務(wù)，乘坐返回艙返回圍繞火星做圓周運動的軌道艙，如圖所示。為了安全，返回艙與軌道艙對接時，必須具有相同的速度。已知返回艙返回過程中需克服火星的引力做功，返回艙與人的總質(zhì)量為m，火星表面的重力加速度為g，火星的半徑為R，軌道艙到火星中心的距離為r，軌道艙的質(zhì)量為M，不計火星表面大氣對返回艙的阻力和火星自轉(zhuǎn)的影響， 則下列說法正確的是

A. 該宇航員乘坐的返回艙要返回軌道艙至少需要獲得能量W

B. 若設(shè)無窮遠處萬有引力勢能為零，則地面處返回艙的引力勢能為mgR

C. 軌道艙的動能為

D. 若設(shè)無窮遠處萬有引力勢能為零，軌道艙的機械能為

查看答案和解析>>

同步練習冊答案