【題目】如圖光滑的平行金屬導(dǎo)軌長L=2.0m，兩導(dǎo)軌間距離d=0.5m，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ=30°，導(dǎo)軌上端接一阻值為R=0.5Ω的電阻，其余電阻不計(jì)，軌道所在空間有垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。有一不計(jì)電阻、質(zhì)量為m=0.5kg的金屬棒ab，放在導(dǎo)軌最上端且與導(dǎo)軌垂直。當(dāng)金屬棒ab由靜止開始自由下滑到底端脫離軌道的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q=1J，g=10m/s2，則:

（1）棒在下滑的過程中達(dá)到的最大速度是多少？

（2）當(dāng)棒的速度為v=2 m/s時(shí)，它的加速度是多大？

【答案】(1) 4m/s (2) 3m/s2

【解析】棒到達(dá)底端時(shí)速度最大，根據(jù)能量守恒定律求解最大速度；棒由靜止開始自由下滑的過程中，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到沿斜面向上的安培力，再根據(jù)牛頓第二定律求解加速度。

(1)棒做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng)，棒到達(dá)底端時(shí)速度最大，由能量守恒定律得：

解得：

(2)當(dāng)棒的速度為v時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電流

棒所受安培力

當(dāng)棒的速度為v=2m/s時(shí)，

由牛頓第二定律得：

代人數(shù)據(jù)解得棒的加速度：

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：

【題目】如圖所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相切，半圓形導(dǎo)軌的半徑為R一個(gè)質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得某一向右的速度后脫離彈簧，當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌的瞬間對(duì)軌道的壓力為其重力的8倍，之后向上運(yùn)動(dòng)恰能到達(dá)最高點(diǎn)C （不計(jì)空氣阻力）試求：

（1）物體在A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能；

（2）物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)的過程中阻力所做的功；

（3）物體離開C點(diǎn)后落回水平面時(shí)的位置與B點(diǎn)的距離。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為“探究合力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，只改變重物的質(zhì)量進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次小車都從同一位置A由靜止釋放。請(qǐng)回答下列問題：

(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量遮光條的寬度d，其示數(shù)如圖所示，則d=_________mm.

(2)平衡摩擦力時(shí)，_________(填“要”或“不要”)掛上重物。

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，________(填“需要”或“不需要”)滿足重物的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量(包括拉力傳感器和遮光條)。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于物理學(xué)的研究方法，下列說法中正確的是（ ）

A. 在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程劃分成很多小段，每一段近似看成勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把各小段的位移相加，這里運(yùn)用了等效替代法

B. 當(dāng)Δt→0時(shí)，稱做物體在時(shí)刻t的瞬時(shí)速度，應(yīng)用了比值定義物理量的方法

C. 用來描述速度變化快慢，采用了比值定義法

D. 伽利略利用斜面實(shí)驗(yàn)研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，采用的是微小放大的思想方法

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一兩端封閉的空心細(xì)長金屬管，其材料的電阻率為ρ，某學(xué)習(xí)小組為了測(cè)量其內(nèi)徑d，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)

（1）用刻度尺測(cè)量金屬管的長度L，用螺旋測(cè)微器測(cè)出金屬管的外徑D，示數(shù)如圖1所示，則D=_____mm。

（2）測(cè)量金屬管的電阻Rx的電路如圖2所示，其中電源為恒流電源，能為電路提供恒定的電流I0=3.00A，Rx為待測(cè)金屬管的電阻，其允許通過的最大電流為2.00A，電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器均安全。電路接入恒流電源前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于_________（填“a”或“b”） 端附近，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向初始位置的另一端滑動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)_________（填“增大”或“減小”）。該電路中_________（填“電壓表”或“電流表”）的內(nèi)阻對(duì)Rx的測(cè)量沒有影響。

（3）某次實(shí)驗(yàn)中，若電壓表的示數(shù)U=1.20V，電流表示數(shù)I=1.80A，則金屬管的電阻測(cè)量值R測(cè)=___Ω。

（4）金屬管的內(nèi)徑d=____________（用ρ、L、D、R測(cè)表示）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】金麗溫高鐵開通后,從鐵路售票網(wǎng)查詢到G7330次列車縉云西到杭州東的信息如圖所示,用電子地圖測(cè)距工具測(cè)得縉云西站到杭州東站的直線距離約為179.8 km,下列說法正確的是(　　)

A. 在研究動(dòng)車過一橋梁所花的時(shí)間與動(dòng)車從縉云西站到杭州東站所花的時(shí)間時(shí),動(dòng)車均可看成質(zhì)點(diǎn)

B. 圖中07:31表示一段時(shí)間

C. 動(dòng)車高速行駛時(shí),可以取5 m位移的平均速度近似看作這5 m起點(diǎn)位置的瞬時(shí)速度

D. G7330次列車行駛時(shí)的最高速度約為116 km/h

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（12分）上海到南京的列車已迎來第五次大提速，速度達(dá)到v1＝180km/h。為確保安全，在鐵路與公路交叉的道口處需裝有自動(dòng)信號(hào)燈。當(dāng)列車還有一段距離才能到達(dá)公路道口時(shí)，道口應(yīng)亮起紅燈，警告未越過停車線的汽車迅速制動(dòng)，已越過停車線的汽車趕快通過。如果汽車通過道口的速度v2＝36km/h，停車線至道口欄木的距離x0＝5m，道口寬度x＝26m，汽車長l＝15m（如圖所示），并把火車和汽車的運(yùn)動(dòng)都看成勻速直線運(yùn)動(dòng)。問：列車離道口的距離L為多少時(shí)亮紅燈，才能確保已越過停車線的汽車安全駛過道口？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，豎直放置的輕彈簧一端固定在水平地面上，一小球壓在輕彈簧的上端而不栓連，從靜止開始釋放，在小球向上運(yùn)動(dòng)的過程中，規(guī)定運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)為重力勢(shì)能的零勢(shì)能點(diǎn)，小球機(jī)械能E隨其位移大小x的變化規(guī)律如圖乙所示，且曲線與平行與x軸的直線相切，則下列說法中正確的是

A. 小球在0~x1這段位移上加速度一直減小

B. 小球動(dòng)能的最大值在0~x1這段位移上的某個(gè)位置

C. 小球在0~x1這段位移上的機(jī)械能守恒

D. 小球在x1~x2這段位移上的機(jī)械能守恒

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平光滑軌道寬度和輕質(zhì)彈簧自然長度均為d 。兩物體m1和m2與彈簧連接，m2的左邊有一固定擋板。m1由圖示位置靜止釋放，當(dāng)m1與m2相距最近時(shí)m1速度為v1，則在以后的運(yùn)動(dòng)過程中,可能的情況是

A. m1的最小速度是0 B. 存在某段時(shí)間m1向左運(yùn)動(dòng)

C. m2的最大速度一定是v1 D. m2的最大速度是

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案