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【題目】兩根足夠長的平行光滑金屬導軌MNPQ相距為d,導軌平面與水平面的夾角θ=30°,導軌電阻不計.磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌平面向上,長為d的金屬棒ab垂直于MNPQ放置于導軌上,且始終與導軌接觸良好,金屬棒的質量為m、電阻為R.兩金屬導軌的上端連接一個阻值也為R的定值電阻,重力加速度為g.現閉合開關S,給金屬棒施加一個方向垂直于棒且平行于導軌平面向上、大小為mg的恒力F,使金屬棒由靜止開始運動.求:

1)金屬棒能達到的最大速度vm

2)金屬棒達到最大速度一半時的加速度;

3)若金屬棒上滑距離為L時速度恰達到最大,則金屬棒由靜止開始上滑4L的過程中,金屬棒上產生的電熱Q0

【答案】(1) ;(2);(3)

【解析】

(1)設最大速度為,此時加速度為0,平行斜面方向有:

據題知:

已知,聯(lián)解得:

(2)當金屬棒的速度時,則:

由牛頓第二定律有:

解得:

(3)設整個電路放出的熱量為Q,由能量守恒定律有:

又:,

所以金屬棒上產生的電熱:

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為一交流發(fā)電機的原理示意圖,其中矩形線圈abcd的邊長ab=cd=50cm,bc=ad=20cm,匝數n=100,線圈的總電阻r=0.20,線圈在磁感應強度B=0.050T的勻強磁場中繞垂直于磁場的轉軸OO'勻速轉動,角速度=100 rad/s。線圈兩端通過電刷E、F與阻值R=4.8的定值電阻連接。計算時3.

1)當線圈經過中性面時,線圈中感應電動勢為零,試說明原因。

2)從線圈經過中性面開始計時,寫出線圈中感應電動勢隨時間變化的函數表達式;

3)求此發(fā)電機在上述工作狀態(tài)下的輸出功率;

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一質量為1 kg的物體靜止在水平地面上,受到大小為2 N的水平拉力作用后做勻加速直線運動,經5 s后撤去水平拉力,物體共運動10 s停止,取重力加速度g =10 m/s2。下列說法正確的是

A.物體運動過程中受到的摩擦力大小為0. 5 N

B.5 s末物體的動能為12. 5 J

C.物體運動過程中拉力做功為25 J

D.物體運動過程中克服摩擦力做功為12. 5 J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】法拉第發(fā)明了世界上第一臺發(fā)電機,如圖所示,圓形金屬盤安置在電磁鐵的兩個磁極之間,兩電刷MN分別與金屬盤的邊緣和中心接觸良好,且與靈敏電流計相連,金屬盤繞中心軸沿圖示方向轉動,則下列說法正確的是(

A.電刷M的電勢低于電刷N的電勢

B.若只將電刷M移近N,電流計的示數變大

C.若只提高金屬盤轉速,電流計的示數變小

D.若只將滑動變阻器的滑片向左滑動,電流計的示數變大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】經長期觀測人們在宇宙中已經發(fā)現了雙星系統(tǒng)”.“雙星系統(tǒng)由兩顆相距較近的恒星組成,每個恒星的線度遠小于兩個星體之間的距離,而且雙星系統(tǒng)一般遠離其他天體.如圖所示,兩顆星球組成的雙星,在相互之間的萬有引力作用下,繞連線上的O點做周期相同的勻速圓周運動.現測得兩顆星之間的距離為L,質量之比為m1:m2=3:2.則可知(  。

A. m1、m2做圓周運動的線速度之比為2:3

B. m1、m2做圓周運動的角速度之比為3:2

C. m1、m2做圓周運動的向心力之比為1:1

D. m2做圓周運動的半徑為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,東方紅一號的運行軌道為橢圓軌道,其近地點M和遠地點N的高度分別為439 km2384 km,則( 。

A. 衛(wèi)星在M點的速度小于7.9km/s

B. 衛(wèi)星在M點的角速度大于N點的角速度

C. 衛(wèi)星在M點的加速度大于N點的加速度

D. 衛(wèi)星在N點的速度大于7.9km/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在粗糙的水平面上,質量相等的兩個物體A、B間用一輕質彈簧相連組成系統(tǒng).且該系統(tǒng)在外力F作用下一起做勻加速直線運動,當它們的總動能為2Ek時撤去水平力F,最后系統(tǒng)停止運動.不計空氣阻力,認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,從撤去拉力F到系統(tǒng)停止運動的過程中( 。

A.外力對物體A所做總功的絕對值大于Ek

B.物體A克服摩擦阻力做的功等于Ek

C.系統(tǒng)克服摩擦阻力做的功可能等于系統(tǒng)的總動能2Ek

D.系統(tǒng)克服摩擦阻力做的功一定等于系統(tǒng)機械能的減少量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在某科技館內放置了一個高大的半圓柱形透明物體,其俯視圖如圖a所示,O為半圓的圓心.甲、乙兩同學為了估測該透明體的折射率,進行了如下實驗.他們分別站在AO處時,相互看著對方,然后兩人貼著柱體慢慢向一側運動,到達B、C處時,甲剛好看不到乙.已知半圓柱體的半徑為R ,BCOC.

①求半圓柱形透明物體的折射率;

②若用一束平行于AO的水平光線從D點射到半圓柱形透明物體上,射入半圓柱體后再從豎直表面射出,如圖b所示.已知入射光線與AO的距離為,求出射角φ.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,在xoy坐標中存在一方向垂直于紙面、磁感應強度為B的有界磁場磁場寬度x1.有一質量為m的帶電粒子q無初速地從A點處進入加速電場,經加速度后垂直y軸且從y2處進入磁場,再經磁場偏轉后從邊界C點射出,最后打在x軸的P點上,CPx軸的夾角為60°.不計粒子的重力,求:

1)加速電場的電壓U

2)帶電粒子在磁場中的運動時間t

3P點在x軸上的坐標xp。

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