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        1. 【題目】如圖所示,兩足夠長(zhǎng)的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角θ30°,導(dǎo)軌電阻不計(jì),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上.長(zhǎng)為L的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為m,電阻為R.兩金屬導(dǎo)軌的上端連接一個(gè)燈泡,燈泡的電阻也為R.現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)S,給金屬棒施加一個(gè)方向垂直于棒且平行于導(dǎo)軌平面向上、大小為F2mg的恒力,使金屬棒由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),當(dāng)金屬棒達(dá)到最大速度時(shí),燈泡恰能達(dá)到它的額定功率.重力加速度為g.

          (1)求金屬棒能達(dá)到的最大速度vm的大小及燈泡的額定功率PL;

          (2)若金屬棒上滑距離為s時(shí)速度恰達(dá)到最大,求金屬棒由靜止開(kāi)始上滑2s的過(guò)程中,金屬棒上產(chǎn)生的熱量Q1.

          (3)金屬棒從靜止上滑距離2s后,將拉力F變?yōu)?/span>F mg/2,求金屬棒將繼續(xù)上滑多遠(yuǎn)速度減為0.

          【答案】1)金屬棒能達(dá)到的最大速度 ,燈泡的額定功率;(2)金屬棒上產(chǎn)生的熱量;(3)金屬棒將繼續(xù)上滑。

          【解析】1)金屬棒先做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)加速度為零時(shí),金屬棒達(dá)到最大速度,此后開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng).設(shè)最大速度為vm,則速度達(dá)到最大時(shí)有:
          E=BLvm

          I

          F=BIL+mgsinθ
          解得:vm
          根據(jù)電功率表達(dá)式:PLI2R
          解得:
          2)設(shè)整個(gè)電路放出的電熱為Q,由能量守恒定律有:
          F2sQ+mgsinθ2s+mvm2
          解得:Q=3mgs

          根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn),可知金屬棒上產(chǎn)生的電熱Q1=Q/2
          解得:

          3F′mg/2= mgsinθ,故金屬棒所受合力等于安培力。

          由動(dòng)量定理知:-BILΔt0-m vm,

          IΔtq,

          聯(lián)立求得:

          練習(xí)冊(cè)系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          【題目】圖甲是測(cè)量圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的實(shí)驗(yàn)裝置。水平放置的圓盤(pán)繞通過(guò)圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)其邊緣上固定的擋光片從光電門(mén)的狹縫中經(jīng)過(guò)時(shí),光電數(shù)字計(jì)時(shí)器可顯示出光線被遮住的時(shí)間。圖乙是用螺旋測(cè)微器測(cè)得擋光片的寬度,讀數(shù)為_________mm;圖丙是用游標(biāo)卡尺測(cè)得圓盤(pán)的直徑,讀數(shù)為_____cm;若光電數(shù)字計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間為50.0ms,則圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為_______rad/s(保留兩位有效數(shù)字)

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          【題目】關(guān)于渦流,下列說(shuō)法中正確是( )

          A.真空冶煉利用渦流來(lái)熔化金屬的裝置

          B.家用電磁爐鍋體中的渦流是由恒定磁場(chǎng)產(chǎn)生的

          C.阻尼擺擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運(yùn)動(dòng)

          D.變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成能減小渦流

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          【題目】如圖所示的電路中,三個(gè)燈泡L1,L2,L3的電阻關(guān)系為 R1 <R2 <R3,電感L的電阻可忽略,D為理想二極管。電鍵K從閉合狀態(tài)突然斷開(kāi)時(shí),下列判斷正確的是:

          AL1逐漸變暗,L2、L3均先變亮,然后逐漸變暗

          BL1逐漸變暗, L2立即熄滅,L3先變亮,然后逐漸變暗

          C.L2立即熄滅,L1、L3均逐漸變暗

          DL1 , L2, L3均先變亮,然后逐漸變暗

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          【題目】如圖所示,質(zhì)量M=8 kg小車放在光滑的水平面上,在小車右端施加一水平恒力F=8 N.當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到v0=3 m/s時(shí),在小車右端輕放一質(zhì)量m=2 kg的小物塊,物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,物塊始終不離開(kāi)小車.g10 m/s2.求:小車至少多長(zhǎng)?

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          【題目】如圖所示,在傾角為37°的光滑斜面上有一根長(zhǎng)為0.4 m、質(zhì)量為6×102 kg的通電直導(dǎo)線,電流大小I1 A,方向垂直于紙面向外,導(dǎo)線用平行于斜面的輕繩拴住不動(dòng)

          1)整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度每秒增加0.4 T、方向豎直向上的磁場(chǎng)中。設(shè)t0時(shí),B0,則需要多長(zhǎng)時(shí)間,斜面對(duì)導(dǎo)線的支持力為零?(g10 m/s2)

          2)整個(gè)裝置放在豎直平面內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,若斜面對(duì)導(dǎo)線的支持力為零,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值及其方向?

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          【題目】為研究靜電除塵,有人設(shè)計(jì)了一個(gè)盒狀容器,如圖所示,容器側(cè)面是絕緣的透明有機(jī)玻璃,上下底面是金屬板.當(dāng)金屬板連接到高壓電源正負(fù)兩極時(shí)在兩金屬板間產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng).現(xiàn)把一定量均勻分布的煙塵顆粒密閉在容器內(nèi),顆粒帶負(fù)電不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力,并忽略煙塵顆粒所受重力.下列說(shuō)法正確的是(  )

          A. 煙塵顆粒向下運(yùn)動(dòng)

          B. 兩金屬板間電場(chǎng)方向向上

          C. 煙塵顆粒電荷量可能是電子電量的1.5

          D. 煙塵顆粒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是勻變速運(yùn)動(dòng)

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          【題目】如圖甲所示,在光滑水平面上,靜止一質(zhì)量M的長(zhǎng)木板,質(zhì)量為m小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在長(zhǎng)木板上.長(zhǎng)木板受到水平拉力F與加速度的關(guān)系如圖乙所示,重力加速度大小g10m/s2,下列說(shuō)法正確的是

          A. 長(zhǎng)木板的質(zhì)量M=1kg

          B. 小滑塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5

          C. 當(dāng)F=6.5N時(shí),長(zhǎng)木板的加速度大小為2.5m/s2

          D. 當(dāng)F增大時(shí),小滑塊的加速度一定增大

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          【題目】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)采用重物自由下落的方法。

          (1)本實(shí)驗(yàn)中,除鐵架臺(tái)、夾子、交流電源、紙帶和重物外,還需選用的儀器是_____

          A. 秒表 B.刻度尺 C.天平 D.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

          (2)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,下列物理量中需要直接測(cè)量的有____

          A. 重物的質(zhì)量 B. 重力加速度

          C. 重物下落的高度 D.與重物下落高度對(duì)應(yīng)的重物的瞬時(shí)速度

          (3)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,得到一條紙帶如圖2所示,圖中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一點(diǎn),可以看做重物運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn),若重物的質(zhì)量為1kg,己知相鄰兩點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s,圖中長(zhǎng)度單位是cm,g9.8m/s2,則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)時(shí),重物的速度VB=_____m/s.從起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)的過(guò)程中,重物動(dòng)能的增加量Ek=____J,重力勢(shì)能的減小量EP=____J,經(jīng)過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)動(dòng)能的增加量略小于重力勢(shì)能的減少量,這是因?yàn)?/span>____.(以上計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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