(2013?安徽)如圖所示,足夠長平行金屬導軌傾斜放置,傾角為37°,寬度為0.5m,電阻忽略不計,其上端接一小燈泡,電阻為1Ω.一導體棒MN垂直于導軌放置,質(zhì)量為0.2kg,接入電路的電阻為1Ω,兩端與導軌接觸良好,與導軌間的動摩擦因數(shù)為0.5.在導軌間存在著垂直于導軌平面的勻強磁場,磁感應強度為0.8T.將導體棒MN由靜止釋放,運動一段時間后,小燈泡穩(wěn)定發(fā)光,此后導體棒MN的運動速度以及小燈泡消耗的電功率分別為(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6)( 。
分析:當導體棒所受合力為零時,導體棒做勻速直線運動,由平衡條件可以求出導體棒的速度;由E=BLv求出導體棒產(chǎn)生的感應電動勢,然后由閉合電路歐姆定律及電功率公式求出燈泡消耗的功率.
解答:解:導體棒做勻速直線運動,處于平衡狀態(tài),由平衡條件得:mgsin37°=μmgcos37°+
B2L2v
R+r
,解得v=5m/s;
導體棒產(chǎn)生的感應電動勢E=BLv,電路電流I=
E
R+r
,燈泡消耗的功率P=I2R,解得P=1W;
故選B.
點評:本題難度不大,由平衡條件即可求出導體棒的速度,應用公式E=BLv求出感應電動勢,然后應用歐姆定律及電功率公式即可求出燈泡功率.
練習冊系列答案
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(2013?安徽)如圖所示,細線的一端系一質(zhì)量為m的小球,另一端固定在傾角為θ的光滑斜面體頂端,細線與斜面平行.在斜面體以加速度a水平向右做勻加速直線運動的過程中,小球始終靜止在斜面上,小球受到細線的拉力T和斜面的支持力為FN分別為(重力加速度為g)( 。

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(2013?安徽模擬)如圖所示,傾角為θ的足夠長的粗糙斜面固定在水平地面上,質(zhì)量為M的木塊上固定一輕直角支架,在支架末端用輕繩懸掛一質(zhì)量為m的小球.由靜止釋放木塊,木塊沿斜面下滑,穩(wěn)定后輕繩與豎直方向夾角為a,則木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為( 。

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(2013?安徽)如圖所示的平面直角坐標系xOy,在第Ⅰ象限內(nèi)有平行于y軸的勻強電場,方向沿y正方向;在第Ⅳ象限的正三角形abc區(qū)域內(nèi)有勻強磁場,方向垂直于xOy平面向里,正三角形邊長為L,且ab邊與y軸平行.一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子,從y軸上的p(0,h)點,以大小為v0的速度沿x軸正方向射入電場,通過電場后從x軸上的a(2h,0)點進入第Ⅳ象限,又經(jīng)過磁場從y軸上的某點進入第Ⅲ象限,且速度與y軸負方向成45°角,不計粒子所受的重力.求:
(1)電場強度E的大小;
(2)粒子到達a點時速度的大小和方向;
(3)abc區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應強度B的最小值.

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(2013?安徽)如圖所示,質(zhì)量為M傾角為α的斜面體(斜面光滑且足夠長)放在粗糙的水平地面上,底部與地面的動摩擦因數(shù)為μ,斜面頂端與勁度系數(shù)為k、自然長度為l的輕質(zhì)彈簧相連,彈簧的另一端連接著質(zhì)量為m的物塊.壓縮彈簧使其長度為
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l時將物塊由靜止開始釋放,且物塊在以后的運動中,斜面體始終處于靜止狀態(tài).重力加速度為g.
(1)求物塊處于平衡位置時彈簧的長度;
(2)選物塊的平衡位置為坐標原點,沿斜面向下為正方向建立坐標軸,用x表示物塊相對于平衡位置的位移,證明物塊做簡諧運動;
(3)求彈簧的最大伸長量;
(4)為使斜面始終處于靜止狀態(tài),動摩擦因數(shù)μ應滿足什么條件(假設滑動摩擦力等于最大靜摩擦力)?

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