【題目】如圖甲所示,MN、PQ為間距L=0.5m足夠長的平行導(dǎo)軌,NQMN,導(dǎo)軌的電阻均不計.導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°,NQ間連接有一個R=4Ω的電阻.有一勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面且方向向上,磁感應(yīng)強度為B0=1T.將一根質(zhì)量為m=0.05kg電阻為r(大小未知)的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好.現(xiàn)由靜止釋放金屬棒,當(dāng)金屬棒滑行至cd處時達到穩(wěn)定速度,已知在此過程中通過金屬棒截面的電量q=0.2C,且金屬棒的加速度a與速度v的關(guān)系如圖乙所示,設(shè)金屬棒沿導(dǎo)軌向下運動過程中始終與NQ平行.取g=10m/s2.求:

(1)金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ;

(2)cdNQ的距離s;

(3)金屬棒滑行至cd處的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量.

(4)金屬棒經(jīng)歷多長時間滑行至cd.

【答案】(1) μ=0.5 (2)s=2m (3) QR=0.08J (4)t=2s

【解析】(1)由乙圖知,當(dāng)v=0時,a=2m/s2.由牛頓第二定律得:

mgsinθ﹣μmgcosθ=ma

代入數(shù)據(jù)解得:μ=0.5

2)由圖象可知:當(dāng)vm=2m/s時,a=0,金屬棒達到穩(wěn)定速度,則有:

感應(yīng)電動勢為:E=B0Lv

安培力為:FA=B0IL

感應(yīng)電流為:

穩(wěn)定時金屬棒做勻速運動,受力平衡,可得:mgsinθ=FA+μmgcosθ

代入數(shù)據(jù)解得:r=1Ω

在此過程中通過金屬棒截面的電量為:

又磁通量的變化量為:△Φ=B0Ls

代入數(shù)據(jù)解得:s=2m

(3)棒下滑的過程中重力、摩擦力與安培力做功,得:

mghμmgscos37°WF=mvm20

回路中產(chǎn)生的總焦耳熱為:Q=WF;

電阻R上產(chǎn)生的熱量為:QR= Q;

代入數(shù)據(jù)得:QR=0.08J----1

(4)

累加后

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(1)如圖所示,在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中,將實驗儀器按要求安裝在光具座上,并選用縫間距d=0.20mm的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知,像屏與雙縫屏間的距離L=700mm。然后,接通電源使光源正常工作。

已知測量頭上主尺的最小刻度是毫米,副尺(游標(biāo)尺)上有20分度。某同學(xué)調(diào)整手輪后,從測量頭的目鏡看去,使分劃板中心刻度線與某條紋A中心對齊,如圖所示,此時測量頭上主尺和副尺的示數(shù)情況如丙所示,此示數(shù)為_______mm;接著再轉(zhuǎn)動手輪,使分劃板中心刻度線與某條紋B中心對齊,測得AB條紋間的距離為8.40mm。利用上述測量結(jié)果,經(jīng)計算可得經(jīng)濾光片射向雙縫的色光的波長λ=________m(保留2位有數(shù)字)。

②另一同學(xué)按實驗裝置安裝好儀器后,觀察到光的干涉現(xiàn)象效果很好。若他對實驗裝置作了一下改動后,在像屏上仍能觀察到清晰的條紋,且條紋數(shù)目有所增加。以下改動可能實現(xiàn)這個果的是________。

A.僅將濾光片移至單縫和雙縫之間

B.僅將單縫遠(yuǎn)離雙縫移動少許

C.僅將單縫與雙縫的位置互換

D.僅將紅色濾光片換成綠色的濾光片

(2)在做“研究平拋運動”的實驗中,為了確定小球在不同時刻所通過的位置,實驗時用如圖所示的裝置實驗操作的主要步驟如下:

A.一塊平木板釘上復(fù)寫紙和白紙,然后將其豎直立于斜槽軌道末端槽口前,木板與槽口之間有一段距離,并保持板面與軌道末端的水平段垂直

B.使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止下,小球撞木板在白紙上留下痕跡A

C.將木板沿水平方向向右平移一段動距離x,再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止下,小球撞木板在白紙上留下痕跡B

D.將木板再水平向右移同樣距離x,使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止下,再在白紙上得到痕跡C

若測得A、B間距離為y1,BC間距離為y2,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g。

關(guān)于該實驗,下列說法正確的是_______

A.斜槽軌道必須盡可能光滑

B.每次釋放小球的位置可以不同

C.每次小球均須由靜止釋放

D.小球的初速度可通過測量小球的釋放點與拋出點之間的高度h,之后再由機械能守恒定律求

根據(jù)上述直接測量的量和已知的物理量可以得到小球平拋的初速度大小的表達式為v0________。(用題中所給字母表示)

實驗完成后,該同學(xué)上述實驗過程進行了深入的研究,并得出如下的結(jié)論,其中正確的是______。

A.小球打在B點時的動量與打在A點時的動量的差值為Δp1,小球打在C點時的動量與打在B點時動量的差值為Δp2,則應(yīng)有Δp1:Δp2=1:1

B.小球打在B點時的動量與打在A點時的動量的差值為Δp1,小球打在C點時的動量與打在B點時動量的差值為Δp2,則應(yīng)有Δp1:Δp2=1:2

C.小球打在B點時的動能與打在A點時的動能的差值為ΔEk1,小球打在C點時的動與打在B點時動能的差值為ΔEk2,則應(yīng)有ΔEk1:ΔEk2=1:1

D.小球打在B點時的動能與打在A點時的動能的差值為ΔEk1,小球打在C點時的動與打在B點時動能的差值為ΔEk2,則應(yīng)有ΔEk1:ΔEk2=1:3

另外一位同學(xué)根據(jù)測量出的不同x情況下的y1y2,令y= y2y1,并描繪出了如圖所示的yx2。若已知圖線的斜率為k,則小球平拋的初速度大小v0k的關(guān)系式為____。(用題中所給字母表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用自由落體法進行“驗證機械能守恒定律”的實驗:

①實驗完畢后選出一條紙帶如圖所示,其中O點為電磁打點計時器打下的第一個點,A、BC為三個計數(shù)點,打點計時器通以50Hz的交流電。用刻度尺測得OA=12.41cm,OB=18.00cm,OC=27.21cm,在計數(shù)點AB、BC之間還各有一個點,重物的質(zhì)量為1.00kg,g=9.80m/s2。甲同學(xué)根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出:當(dāng)打點計時器打到B點時重力勢能比開始下落時減少了_______J;此時重物的動能比開始下落時增加了______J。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)。

②某同學(xué)利用他自己實驗時打出的紙帶,測量出了各計數(shù)點到打點計時器打下的第一個點的距離h,算出了各計數(shù)點對應(yīng)的速度v,以h為橫軸,以為縱軸畫出了如圖的圖線。圖線未過原點O的原因是___________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B 兩小球由繞過輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線相連,A 放在固定的光滑斜面上,B、C兩小球在豎直方向上通過勁度系數(shù)為 k 的輕質(zhì)彈簧相連,C 球放在水平地面上,F(xiàn)用手控制住A,并使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用,并保證滑輪左側(cè)細(xì)線豎直、右側(cè)細(xì)線與斜面平行。已知A 的質(zhì)量為 4m,B、C 的質(zhì)量均為 m,重力加速度為 g,細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計,開始時整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。釋放 A 后,A 沿斜面下滑至速度最大時 C 恰好離開地面。下列說法正確的是( )

A. 斜面傾角 α=30°

B. 獲得最大速度為 2g

C. C 剛離開地面時,B的加速度最大

D. 斜面傾角 α=45°

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,有一臺小型發(fā)電機,其矩形線圈的匝數(shù)n20匝,線圈面積S0.01m2,線圈電阻r0.5Ω,磁場的磁感應(yīng)強度時,產(chǎn)生頻率f50Hz的單相正弦交變電流,供電給“220V 2200W”的電器讓其正常工作.求:

(1)若從線圈處于中性面開始計時,寫出線圈中感應(yīng)電動勢的瞬時表達式;

(2)發(fā)動機輸出端交流電壓表的示數(shù);

(3)電阻R的阻值.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一輛汽車質(zhì)量為1×103 kg,最大功率為2×104 W,在水平路面上由靜止開始做直線運動,最大速度為v2,運動中汽車所受阻力恒定發(fā)動機的最大牽引力為3×103 N,其行駛過程中牽引力與車速的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示則下列判斷正確的是

A汽車先做勻加速運動,再做勻減速運動

B最大速度大小為20 m/s

C整個過程中最大加速度為2 m/s2

D汽車速度為10 m/s時發(fā)動機的功率為20 kW

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,a為放在赤道上相對地球靜止的物體,隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動,b為沿地球表面附近做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星(軌道半徑近似等于地球半徑),c為地球的同步衛(wèi)星,以下關(guān)于a、b、c的說法中正確的是(  )

A. 、、做勻速圓周運動的向心加速度大小關(guān)系為

B. 相比,的發(fā)射速度更大

C. 、、做勻速圓周運動的線速度大小關(guān)系為

D. 、做勻速圓周運動的周期關(guān)系為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】20134月出現(xiàn)了火星合日的天象,火星合日是指火星、太陽、地球三者之間形成一條直線時,從地球的方位觀察,火星位于太陽的正后方,火星被太陽完全遮蔽的現(xiàn)象,如圖所示,已知地球、火星繞太陽運動的方向相同,若把火星和地球繞太陽運行的軌道視為圓,火星繞太陽公轉(zhuǎn)周期約等于地球公轉(zhuǎn)周期的2倍,由此可知(  )

A. 火星合日約每1年出現(xiàn)一次

B. 火星合日約每2年出現(xiàn)一次

C. 火星的公轉(zhuǎn)半徑約為地球公轉(zhuǎn)半徑的

D. 火星的公轉(zhuǎn)半徑約為地球公轉(zhuǎn)半徑的8

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(多選)下列關(guān)于物體是否可以看做質(zhì)點的說法正確的有(  )

A. 研究奧運游泳冠軍孫楊的游泳技術(shù)時,孫楊不能看做質(zhì)點

B. 研究飛行中的直升飛機上的螺旋槳的轉(zhuǎn)動情況時,直升飛機可以看做質(zhì)點

C. 觀察航空母艦上的艦載飛機起飛時,可以把航空母艦看做質(zhì)點

D. 在作戰(zhàn)地圖上確定航空母艦的準(zhǔn)確位置時,可以把航空母艦看做質(zhì)點

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同步練習(xí)冊答案