（12分）足夠長的平行金屬導軌MN和PK表面粗糙，與水平面之間的夾角為α，間距為L。垂直于導軌平面向上的勻強磁場的磁感應強度為B，MP間接有阻值為R的電阻，質量為m的金屬桿ab垂直導軌放置，其他電阻不計。如圖所示，用恒力F沿導軌平面向下拉金屬桿ab，使金屬桿由靜止開始運動，桿運動的最大速度為vm，t s末金屬桿的速度為v1，，前t s內金屬桿的位移為x，（重力加速度為g）求：

（1）金屬桿速度為v1時加速度的大小；
（2）整個系統(tǒng)在前t s內產(chǎn)生的熱量。

（1）      （2） 

解析試題分析：（１）設金屬桿和導軌間的動摩擦因數(shù)為，當桿運動的速度為 vm時，有:


當桿的速度為 v1時，有:

解得:
（2）t s 末金屬桿的速度為 v1，前 t s 內金屬桿的位移為 x ,由能的轉化與守恒得:
焦耳熱為:
考點：牛頓第二定律、法拉第電磁感應定律、能量守恒定律

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖，圓形玻璃平板半徑為R，離水平地面的高度為h，可繞圓心O在水平面內自由轉動，一質量為m的小木塊放置在玻璃板的邊緣．玻璃板勻速轉動使木塊隨之做勻速圓周運動．

（1）若已知玻璃板勻速轉動的周期為T，求木塊所受摩擦力的大�。�
（2）緩慢增大轉速，木塊隨玻璃板緩慢加速，直到從玻璃板滑出．已知木塊脫離時沿玻璃板邊緣的切線方向水平飛出，落地點與通過圓心O的豎直線間的距離為s．木塊拋出的初速度可認為等于木塊做勻速圓周運動即將滑離玻璃板時的線速度，滑動摩擦力可認為等于最大靜摩擦力，試求木塊與玻璃板間的動摩擦因數(shù)μ．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）有一絕緣的、半徑為R的光滑圓軌道固定在豎直平面內，在其圓心處固定一帶正電的點電荷，現(xiàn)有一質量為m，帶電量也為正電（其電量遠小于圓心處的電荷，對圓心處電荷產(chǎn)生的電場影響很小，可忽略）的小球A，圓心處電荷對小球A的庫侖力大小為F。開始小球A處在圓軌道內側的最低處，如圖所示�，F(xiàn)給小球A一個足夠大的水平初速度，小球A能在豎直圓軌道里做完整的圓周運動。

（1）小球A運動到何處時其速度最�。繛槭裁�？
（2）要使小球A在運動中始終不脫離圓軌道而做完整的圓周運動，小球A在圓軌道的最低處的初速度應滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(20分) 一傳送帶裝置示意圖如圖，其中傳送帶AB段是水平的，CD段是傾斜的，動摩擦因數(shù)均為，AB段和CD段通過極短的BC段平滑連接．現(xiàn)將大量的質量均為m的小貨箱一個一個在A處放到傳送帶上，放置時初速為零，經(jīng)傳送帶運送到D處，D和A的高度差為h．穩(wěn)定工作時傳送帶速度保持不變，始終為v，CD段上各箱等距排列，相鄰兩箱的距離為L．每個箱子在A處投放后，在到達B之前已經(jīng)相對于傳送帶靜止，且以后也不再滑動（忽略經(jīng)BC段時的微小滑動）．傳送帶由電動機帶動，傳送帶與輪子間無相對滑動，不計輪軸處的摩擦．

（1）為了小貨箱到達B點前相對于傳動帶靜止，AB段至少多長？
（2）將每個小貨箱從A點運送到D點，因摩擦產(chǎn)生了多少熱量？
（3）求電動機的平均輸出功率？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(10分）已知某星球的自轉周期為T。，在該星球赤道上以初速度v豎直上拋一物體，經(jīng)t時間 后物體落回星球表面，已知物體在赤道上隨星球自轉的向心加速度為a，要使赤道上的物體 “飄”起來，則該星球的轉動周期T要變?yōu)槎啻螅?/p>

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，兩個用輕線相連的位于光滑水平面上的物塊，質量分別為m1和m2，拉力F1和F2方向相反，與輕線沿同一水平直線，且F1>F2。試求在兩個物塊運動過程中輕線的拉力T。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，水平放置足夠長的電阻不計的粗糙平行金屬導軌、相距為，三根質量均為的導體棒、、相距一定距離垂直放在導軌上且與導軌間動摩擦因數(shù)均為，導體棒、的電阻均為，導體棒的電阻為。有磁感應強度為的范圍足夠大的勻強磁場垂直于導軌平面方向向上�，F(xiàn)用一平行于導軌水平向右的足夠大的拉力F作用在導體棒上，使之由靜止開始向右做加速運動，導體棒始終與導軌垂直且接觸良好，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，忽略導體棒間的相互作用，求：

（1）當導體棒剛開始運動時，導體棒的速度大��；
（2）當導體棒剛開始運動時撤去拉力F，撤力后電路中產(chǎn)生焦耳熱為，撤去拉力F后導體棒在導軌上滑行的距離

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如右圖所示，豎直平面內兩根光滑細桿所構成的角∠AOB被鉛垂線OO′平分，∠AOB＝120°.兩個質量均為m的小環(huán)P、Q通過水平輕彈簧的作用靜止在A、B兩處，A、B連線與OO′垂直，連線與O點的距離為h，彈簧原長為.現(xiàn)在兩小環(huán)沿桿向下移動至A′B′，使其在豎直方向上均下移h距離，同時釋放兩環(huán)．整個過程未超出彈簧的彈性限度，重力加速度為g，試求：

(1)彈簧的勁度系數(shù)；
(2)釋放瞬間兩環(huán)加速度的大�。�

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