如圖所示，足夠長的軌道寬為L=0.5 m，電阻不計，其所在平面與水平面成θ=37°角，末端與阻值為R=3 Ω的電阻連接。磁感應(yīng)強度為B=1.6 T的勻強磁場方向垂直于軌道平面，一根質(zhì)量為m=0.4 kg，電阻r=1 Ω的導(dǎo)體棒ab垂直跨放在導(dǎo)軌上，該導(dǎo)體與導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)μ=0.5。導(dǎo)體棒沿軌道從靜止開始下滑，到開始勻速運動時，測得通過導(dǎo)體棒截面的電荷量q=2 C。（g=10 m/s2）求：

（1）導(dǎo)體棒做勻速直線運動的速度；

（2）導(dǎo)體棒從開始滑行到剛開始做勻速運動的過程中，在R上消耗的電功。

解：分析ab棒的受力知勻速運動時合力為零，即

（1）mgsin37°=+μmgcos37°

v=5 m/s

（2）q=it=     

ΔΦ=q(R+r)=8 Wb

又因為ΔΦ=BLx，解得x=10 m

由動能定理得mv2-0=mgxsin37°-μmgxcos37°-W電

W電=3 J

WR=W電=2.25 J


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?湖北模擬）如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定有兩個很靠近的同心圓軌道，外圓光滑內(nèi)圓粗糙．一質(zhì)量為m=0.2kg的小球從軌道的最低點以初速度v0向右運動，球的直徑略小于兩圓間距，球運動的軌道半徑R=0.5米，g取10m/s2，不計空氣阻力，設(shè)小球過最低點時重力勢能為零，下列說法正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，ABC為固定在豎直平面內(nèi)的軌道，AB段為光滑圓弧，對應(yīng)的圓心角θ=37°，OA豎直，半徑r=2.5m，BC為足夠長的平直傾斜軌道，傾角θ=37°．已知斜軌BC與小物體間的動摩擦因數(shù)μ=0.25．各段軌道均平滑連接，軌道所在區(qū)域有E=4×103N/C、方向豎直向下的勻強電場．質(zhì)量m=5×10-2kg、電荷量q=+1×10-4C的小物體（視為質(zhì)點）被一個壓緊的彈簧發(fā)射后，沿AB圓弧軌道向左上滑，在B點以速度v0=3m/s沖上斜軌．設(shè)小物體的電荷量保持不變．重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．（設(shè)彈簧每次均為彈性形變．）
（1）求彈簧初始的彈性勢能；
（2）在斜軌上小物體能到達的最高點為P，求小物塊從A到P的電勢能變化量；
（3）描述小物體最終的運動情況．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，傾斜粗糙軌道AB的傾角為37°，CD、EF軌道水平，AB與CD通過光滑圓弧管道BC連接，CD右端與豎直光滑圓周軌道相連，小球可以從D進入該軌道，沿圓軌道內(nèi)側(cè)運動．小球從A點靜止釋放，已知AB長為5R，光滑水平軌道CD足夠長，圓弧管道BC入口B與出口C的高度差為1.5R，小球與斜軌AB間的動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）a球滑到C點時的速度Vc；
（2）要使小球在運動過程中不脫離豎直圓軌道，求圓軌道的半徑R’應(yīng)該滿足的條件．

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科目：高中物理 來源：遼寧省大連市2012屆高三雙基測試物理試題 題型：038

如圖甲所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，其寬度L＝1 m，一勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P之間連接阻值為R＝0.40 Ω的電阻，質(zhì)量為m＝0.01 kg、電阻為r＝0.30 Ω的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上．現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，下滑過程中ab始終保持水平，且與軌接觸良好，其下滑距離x與時間t的關(guān)系如圖乙所示，圖象中的OA段為曲線，AB段為直線，導(dǎo)軌電阻不計，g＝10 m/s2(忽略ab棒運動過程中對原磁場的影響)，求：

(1)磁感應(yīng)強度B的大�。�

(2)金屬棒ab在開始運動的1.5 s內(nèi)，通過電阻R的電量；

(3)金屬棒ab在開始運動的1.5 s內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源：模擬題 題型：計算題

如圖所示，兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌安裝在一光滑絕緣斜面上，導(dǎo)軌間距為L，電阻忽略不計且足夠長，導(dǎo) 軌平面的傾角為α，斜面上相隔為d的平行虛線MN與PQ間有磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，方向與導(dǎo)軌平面垂直，另有一長為2d的絕緣桿將一導(dǎo)體棒和一邊長為d（d< L）的正方形單匝線框連在一起組成一固定的裝置，總質(zhì)量為m，導(dǎo)體棒中通過大小恒為I的電流。將整個裝置置于導(dǎo)軌上，線框下邊與PQ重合，釋放后裝置沿斜面開始下滑，當(dāng)導(dǎo)體棒運動到MN處恰好第一次開始返回，經(jīng)過若干次往返后，最終整個裝置在斜面上做恒定周期的往復(fù)運動，導(dǎo)體棒在整個運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直。求：
（1）在裝置第一次下滑的過程中，線框中產(chǎn)生的熱量Q；
（2）畫出整個裝置在第一次下滑過程中的速度一時間（v-t ）圖像；
（3）裝置最終在斜面上做往復(fù)運動的最大速率vm；
（4）裝置最終在斜面上做往復(fù)運動的周期T。

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