【題目】如圖所示,MN、PQ為光滑平行的水平金屬導軌,電阻R=3.0Ω,置于豎直向下的有界勻強磁場中,OO′為磁場邊界,磁場磁感應強度B=1.0T,導軌間距L=1.0m,質(zhì)量m=1.0kg的導體棒垂直置于導軌上且與導軌電接觸良好,導體棒接入電路的電阻為r=1.0Ωt=0時刻,導體棒在水平拉力作用下從OO′左側(cè)某處由靜止開始以加速度a0=1.0m/s2做勻加速運動, t0=2.0s時刻棒進入磁場繼續(xù)運動,導體棒始終與導軌垂直.

(1)求0~t0時間內(nèi)棒受到拉力的大小F0t0時刻進入磁場時回路的電功率P0

(2)求導體棒t0時刻進入磁場瞬間的加速度a;若此后棒在磁場中以加速度a做勻加速運動至t1=4s時刻,求t0t1時間內(nèi)通過電阻R的電量q

(3)在(2)情況下,已知t0t1時間內(nèi)拉力做功W=5.7J,求此過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q

【答案】12a=0.5m/s2 (3)

【解析】1)設導體棒在進入磁場前運動的加速度為a0,則

F=ma0

棒在t0時刻速度 v0=a0t0

棒在t0時刻產(chǎn)生的電動勢 E=BLv0

電功率

代入數(shù)據(jù)解得

2)回路在t0時刻產(chǎn)生的感應電流

棒在t0時刻受到的安培力

根據(jù)牛頓定律有 F-FA=ma

代入數(shù)據(jù)解得 a=0.5m/s2

3t1時刻棒的速度 v= v0+a(t1- t0)

由動能定理有

Q =- WA

代入數(shù)據(jù)解得

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示的皮帶傳動裝置中,甲輪的軸和塔輪丙和乙的軸均為水平軸,其中,甲、丙兩輪半徑相等,乙輪半徑是丙輪半徑的一半.A、B、C三點分別是甲、乙、丙三輪的邊緣點,若傳動中皮帶不打滑,則( )

A. A、B兩點的線速度大小之比為21

B. B、C兩點的角速度大小之比為12

C. A、B兩點的向心加速度大小之比為21

D. AC兩點的向心加速度大小之比為14

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【題目】修建鐵路彎道時,為了保證行車的安全,應使彎道的內(nèi)側(cè)__________(填略高于略低于)彎道的外側(cè),并根據(jù)設計通過的速度確定內(nèi)外軌高度差。若火車經(jīng)過彎道時的速度比設計速度小,則火車車輪的輪緣與鐵道的_______(填內(nèi)軌外軌)間有側(cè)向壓力。

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【題目】如圖所示,相距為L的兩條足夠長的平行金屬導軌,與水平面的夾角,導軌上固定有質(zhì)量為m,電阻為R的兩根相同的導體棒,導體棒MN上方軌道粗糙下方光滑,整個空間存在垂直于導軌平面的勻強磁場,磁感應強度為B。將兩根導體棒同時釋放后,觀察到導體棒MN下滑而EF保持靜止,當MN下滑速度最大時,EF與軌道間的摩擦力剛好到達最大靜摩擦力,下列敘述正確的是(

A. 導體棒MN的最大速度為

B. 導體棒EF與軌道之間的最大靜摩擦力為

C. 導體棒MN受到的最大安培力為

D. 導體棒MN所受重力的最大功率為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,左端帶有擋板P的長木板質(zhì)量為m,置于光滑水平面上,勁度系數(shù)很大的輕彈簧左端與P相連,彈簧處于原長時右端在O點,木板上表面O點右側(cè)粗糙、左側(cè)光滑.若將木板固定,質(zhì)量也為m的小物塊以速度v0從距OLA點向左運動,與彈簧碰撞后反彈,向右最遠運動至B點,OB的距離為3L,已知重力加速度為g

(1)求物塊和木板間動摩擦因數(shù)μ及上述過程彈簧的最大彈性勢能Ep

(2)解除對木板的固定,物塊仍然從A點以初速度v0向左運動,由于彈簧勁度系數(shù)很大,物塊與彈簧接觸時間很短可以忽略不計,物塊與彈簧碰撞后,木板與物塊交換速度.

①求物塊從A點運動到剛接觸彈簧經(jīng)歷的時間t

②物塊最終離O點的距離x

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】探究單擺擺長與周期關(guān)系的實驗中,某同學的主要操作步驟如下:

A.取一根符合實驗要求的擺線,下端系一金屬小球,上端固定在O點;

B.在小球靜止懸掛時測量出O點到小球球心的距離l;

C.拉動小球使細線偏離豎直方向一個不大的角度(約為),然后由靜止釋放小球;

D.用秒表記錄小球完成n次全振動所用的時間t

1)用所測物理量的符號表示重力加速度的測量值,其表達式為g= _____________________;

2)若測得的重力加速度數(shù)值大于當?shù)氐闹亓铀俣鹊膶嶋H值,造成這一情況的原因可能是______________。(選填下列選項前的序號)

A、測量擺長時,把擺線的長度當成了擺長

B、擺線上端未牢固地固定于O點,振動中出現(xiàn)松動,使擺線越擺越長

C、測量周期時,誤將擺球(n-1)次全振動的時間t記為了n次全振動的時間,并由計算式T=t/n求得周期

D、擺球的質(zhì)量過大

3)在與其他同學交流實驗方案并糾正了錯誤后,為了減小實驗誤差,他決定用圖象法處理數(shù)據(jù),并通過改變擺長,測得了多組擺長l和對應的周期T,并用這些數(shù)據(jù)作出T2-l圖象如圖甲所示。若圖線的斜率為k,則重力加速度的測量值g=__________________。

4)這位同學查閱資料得知,單擺在最大擺角θ較大時周期公式可近似表述

為了用圖象法驗證單擺周期T和最大擺角θ的關(guān)系,他測出擺長為l的同一單擺在不同最大擺角θ時的周期T,并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪出如圖乙所示的圖線。根據(jù)周期公式可知,

若圖乙中的縱軸表示的是 則圖線延長后與橫軸交點的橫坐標為____________________。

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【題目】2016年1月5日上午,國防科工局正式發(fā)布國際天文學聯(lián)合會批準的嫦娥三號探測器著陸點周邊區(qū)域命名為“廣寒宮”,附近三個撞擊坑分別命名為“紫微”、“天市”、“太微”。此次成功命名,是以中國元素命名的月球地理實體達到22個。質(zhì)量為的人造地球衛(wèi)星與月心的距離為r時,重力勢能可表示為,其中G為引力常量,M為月球質(zhì)量。若“嫦娥三號”在原來半徑為的軌道上繞月球做勻速圓周運動,由于受到及稀薄空氣的摩擦作用,飛行一段時間后其圓周運動的半徑變?yōu)?/span>,已知:月球半徑為,月球表面的重力加速度為g0,地球表面的重力加速度為g,此過程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量為

A. B.

C. D.

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【題目】如圖所示,用力將矩形線框abcd從磁場中勻速地拉出有界的勻強磁場,下列說法不正確的是( 。

A. 速度越大,拉力做功越多

B. 速度相同時,線框電阻越大,所用拉力越小

C. 無論是快拉還是慢拉,通過線框的電量相同

D. 無論是快拉還是慢拉,拉力做功的功率一樣大

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【題目】一輛電動自行車的銘牌上給出了如下的技術(shù)參數(shù):

規(guī)格:車型電動自行車,

整車質(zhì)量,最大載重,

后輪驅(qū)動直流永磁轂電機:

額定輸出功率

質(zhì)量為的人騎此自行車沿平直公路行駛,所受阻力恒為車和人的總重力的0.2倍,取,求:

(1)僅讓電動機在額定功率提供動力的情況下,人騎自行車勻速行駛的速度;

(2)僅讓電機在額定功率提供動力的情況下,當車速為時,人騎車的加速度大。

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