如圖所示，傾角θ=30°、寬度L=1 m的足夠長(zhǎng)的U形平行光滑金屬導(dǎo)軌，固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1 T、范圍充分大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直。用平行于導(dǎo)軌、功率恒為6 W的牽引力F牽引一根質(zhì)量為m=0.2 kg、電阻R=1 Ω的放在導(dǎo)軌上的金屬棒ab，由靜止開始沿導(dǎo)軌向上移動(dòng)(ab始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直)。當(dāng)ab棒移動(dòng)2.8 m時(shí)，獲得穩(wěn)定速度，在此過程中，克服安培力做功為5.8 J(不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦，g取10 m/s2)，求：

(1)ab棒的穩(wěn)定速度。

(2)ab棒從靜止開始達(dá)到穩(wěn)定速度所需時(shí)間。

(1)v=2 m/s  (2)t=1.5 s

解析：由右手定則可知：棒切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流I感方向由a→b，棒受力的

右側(cè)視圖如圖示。

當(dāng)棒速穩(wěn)定時(shí)棒受力平衡。設(shè)此時(shí)棒速為v。則有：

(1)P=Fv                                    ①

由平衡條件得到：

F=mgsinθ+F安                              ②

F安=BIL                                    ③

I=                                      ④

ε=BLv                                     ⑤

由①—⑤得到：v2+v-6=0  v=2 m/s(負(fù)值舍去)

(2)由動(dòng)能定理得：WF-W安-mgh=mv2           ⑥

WF=Pt                                       ⑦

h=Ssin30°=2.8sin30° m=1.4 m              ⑧

聯(lián)立得到：t=代入數(shù)據(jù)得t=1.5 s

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，傾角為37°斜面上方有一小球以一定的速度水平拋出，在空中飛行2s后恰好垂直撞在斜面上，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2．求：
（1）小球拋出后2s時(shí)間內(nèi)下落的高度；
（2）拋出時(shí)初速度的大小；
（3）從拋出到落在斜面上過程中小球合位移的大小和方向（結(jié)果可以保留根號(hào)，方向用位移與水平方向夾角的正切值表示）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，傾角為30°的光滑斜面的下端有一水平傳送帶，傳送帶正以6m/s的速度運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向如圖所示．一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體（物體可以視為質(zhì)點(diǎn)），從h=3.2m高處由靜止沿斜面下滑，物體經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)，不管是從斜面到傳送帶還是從傳送帶到斜面，都不計(jì)其動(dòng)能損失．物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，物體向左最多能滑到傳送帶左右兩端AB的中點(diǎn)處，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）傳送帶左右兩端AB間的距離L．
（2）上述過程中物體與傳送帶組成的系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量．
（3）物體隨傳送帶向右運(yùn)動(dòng)，最后沿斜面上滑的最大高度h′．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2007?徐州一模）如圖所示，傾角θ=37゜的傳送帶AB長(zhǎng)L=20m，以v=5m/s速度沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．質(zhì)量M=lkg的木塊由AB的中點(diǎn)c從靜止開始下滑，0.5s后被一顆質(zhì)量 m=20g的子彈以速度v0=500m/s沿傳送帶向上正對(duì)射入，子彈穿出時(shí)的速度u=200m/s．以后每隔1.5s就有一顆質(zhì)量和速度相同的子彈射人木塊．設(shè)子彈射穿木塊的時(shí)間極短，且每次射人時(shí)木塊對(duì)子彈的阻力相同．已知木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，sin37゜=0.60，cos37゜=O．80，g取lOm/s2．求：
（1）在被第二顆子彈擊中前．木塊離傳送帶下端A點(diǎn)的最大距離；
（2）木塊在傳送帶上最多能被多少顆子彈擊中；
（3）在木塊從c點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到最終離開傳送帶的過程中，子彈、木塊和傳送帶這一系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2006?松江區(qū)二模）如圖所示，傾角θ=30°、寬度L=1m的足夠長(zhǎng)為U形平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T、范圍充分大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上．現(xiàn)用一平行導(dǎo)軌的牽引力F，牽引一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=1Ω、垂直導(dǎo)軌的金屬棒ab，由靜止沿導(dǎo)軌向上移動(dòng)（ab棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直，不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦）．問：
（1）若牽引力為恒力，且F=9N，求金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v1
（2）若牽引力功率恒為72W，求金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v2
（3）若金屬棒受向上拉力在斜面導(dǎo)軌上達(dá)到某一速度時(shí)，突然撒力，此后金屬棒又前進(jìn)了0.48m，其間，即從撒力至棒速為0時(shí)止，金屬棒發(fā)熱1.12J．問撒力時(shí)棒速v3多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，傾角θ=37°的固定斜面AB長(zhǎng)L=18.4m，質(zhì)量為M=1kg的木塊由斜面中點(diǎn)C從靜止開始下滑，0.5s后被一顆質(zhì)量為m=20g的子彈以v0=500m/s沿斜面向上的速度正對(duì)射入并穿出，穿出速度u=200m/s．以后每隔1.0s就有一顆子彈射入木塊，設(shè)子彈射穿木塊的時(shí)間極短，且每次射入木塊對(duì)子彈的阻力相同．已知木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，g取10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80，求：
（1）在被第二顆子彈擊中前，木塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)離A點(diǎn)的最大距離？
（2）木塊在斜面上最多能被多少顆子彈擊中？
（3）在木塊從C點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到最終離開斜面的過程中，子彈、木塊和斜面一系統(tǒng)所產(chǎn)生的熱能是多少？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案