如圖6所示，兩足夠長的平行光滑的金屬導軌MN、PQ相距為，導軌平面與水平面的夾角=30°，導軌電阻不計，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導軌平面向上。長為的金屬棒垂直于MN、PQ放置在導軌上，且始終與導軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為、電阻為r＝R。兩金屬導軌的上端連接一個燈泡，燈泡的電阻RL＝R，重力加速度為g�，F(xiàn)閉合開關(guān)S，給金屬棒施加一個方向垂直于桿且平行于導軌平面向上的、大小為F＝mg的恒力，使金屬棒由靜止開始運動，當金屬棒達到最大速度時，燈泡恰能達到它的額定功率。下列說法正確的是（  ）
A．燈泡的額定功率
B．金屬棒能達到的最大速度
C．金屬棒達到最大速度的一半時的加速度
D．若金屬棒上滑距離為L時速度恰達到最大，金屬棒由靜止開始上滑4L的過程中，金屬棒上產(chǎn)生的電熱
BC

試題分析:當金屬棒達到最大速度時，金屬棒的合外力為0；導線切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=Blv
由閉合電路歐姆定律；由安培力公式FA=BIL=，由合力為0，可知，F(xiàn)A=F-mgsinθ，解得金屬棒能達到的最大速度；燈泡的額定功率P=I2R=，所以A錯誤，B正確；當金屬棒達到最大速度的一半時，F(xiàn)A′=FA/2，合力F合="F-" FA′- mgsinθ=mg/4，由牛頓第二定律
此時加速度，故C正確；由能量守恒定律，外力F做功，等于增加的動能、增加的重力勢能和這個過程中產(chǎn)生的熱，故得：，所以D錯誤。
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖所示，質(zhì)量足夠大、截面是直角梯形的物塊靜置在光滑水平地面上，其兩個側(cè)面恰好與兩個固定在地面上的壓力傳感器X、Y相接觸。圖中AB高H=0.3m，AD長L=0.5m。斜面傾角�？梢暈橘|(zhì)點的小物塊P（圖中未畫出）質(zhì)量m=1kg，它與斜面的動摩擦因數(shù)可以通過更換斜面表面的材料進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍是。
   
（1）令，將P由D點靜止釋放，求P在斜面上的運動時間。
（2）令，在A點給P一個沿斜面上的初速度，求P落地時的動能。
（3）將壓力傳感器X、Y接到同一個數(shù)據(jù)處理器上，已知當X和Y受到物塊壓力時，分別顯示正值和負值。對于不同的，每次都在D點給P一個方向沿斜面向下、大小足夠大的初速度，以保證它能滑離斜面。求滑行過程中處理器顯示的壓力F隨變化的函數(shù)關(guān)系式，并在坐標系中畫出其函數(shù)圖象。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(15分）石墨烯是近些年發(fā)現(xiàn)的一種新材料，其超高強度及超強導電、導熱等非凡的物理化學性質(zhì)有望使21世紀的世界發(fā)生革命性的變化，其發(fā)現(xiàn)者由此獲得2010年諾貝爾物理學獎。用石墨烯制作超級纜繩，人類搭建“太空電梯”的夢想有望在本世紀實現(xiàn)�？茖W家們設(shè)想，通過地球同步軌道站向地面垂下一條纜繩至赤道基站，電梯倉沿著這條纜繩運行，實現(xiàn)外太空和地球之間便捷的物資交換。

（1）若”太空電梯”將貨物從赤道基站運到距地面高度為h1的同步軌道站，求軌道站內(nèi)質(zhì)量為m1的貨物相對地心運動的動能。設(shè)地球自轉(zhuǎn)角速度為ω，地球半徑為R。
（2）當電梯倉停在距地面高度h2 = 4R的站點時，求倉內(nèi)質(zhì)量m2 = 50kg的人對水平地板的壓力大小。取地面附近重力加速度g = 10m/s2，地球自轉(zhuǎn)角速度ω = 7.3×10-5rad/s，地球半徑R = 6.4×103km。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖所示，水平放置的足夠長的平行金屬導軌MN、PQ的一端接有電阻R0，不計電阻的導體棒ab靜置在導軌的左端MP處，并與MN垂直．以導軌PQ的左端為坐標原點O，建立直角坐標系xOy，Ox軸沿PQ方向．每根導軌單位長度的電阻為r．垂直于導軌平面的非勻強磁場磁感應(yīng)強度在y軸方向不變，在x軸方向上的變化規(guī)律為：B＝B0＋kx，并且x≥0．現(xiàn)在導體棒中點施加一垂直于棒的水平拉力F，使導體棒由靜止開始向右做勻加速直線運動，加速度大小為a．設(shè)導體棒的質(zhì)量為m，兩導軌間距為L．不計導體棒與導軌間的摩擦，導體棒與導軌接觸良好，不計其余部分的電阻．

（1）請通過分析推導出水平拉力F的大小隨橫坐標x變化的關(guān)系式；
（2）如果已知導體棒從x＝0運動到x＝x0的過程中，力F做的功為W，求此過程回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（3）若B0＝0．1T，k＝0．2T／m，R0＝0．1Ω，r＝0．1Ω／m，L＝0．5m，
a＝4m／s2，求導體棒從x＝0運動到x＝1m的過程中，通過電阻R0的電荷量q．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，空間存在著與圓臺母線垂直向外的磁場，各處的磁感應(yīng)強度大小均為B，圓臺母線與豎直方向的夾角為θ，一個質(zhì)量為m、半徑為r的勻質(zhì)金屬環(huán)位于圓臺底部。環(huán)中維持恒定的電流I不變，圓環(huán)由靜止向上運動，經(jīng)過時間t后撤去該恒定電流并保持圓環(huán)閉合，圓環(huán)全程上升的最大高度為H。已知重力加速度為g，磁場的范圍足夠大。在圓環(huán)向上運動的過程中，下列說法正確的是（    ）
A．在時間t內(nèi)安培力對圓環(huán)做功為mgH
B．圓環(huán)先做勻加速運動后做勻減速運動　
C．圓環(huán)運動的最大速度為－gt
D．圓環(huán)先有擴張后有收縮的趨勢

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，線的上端固定，下端系一小球，將小球與線拉在同一水平位置后從靜止開始釋放，求:

小球的擺線運動到與水平方向成多大角度時，小球所受的重力的功率最大。（用反三角函數(shù)表示）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題


如圖所示，傳送帶與地面成夾角θ=30°，以10m/s的速度逆時針轉(zhuǎn)動，在傳送帶上端輕輕地放一個質(zhì)量m=0.5㎏的物體，它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，已知傳送帶從A→B的長度L=16m，則物體從A到B需要的時間為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（19分）如圖裝置中繩子質(zhì)量，滑輪質(zhì)量及摩擦均不計，兩物體質(zhì)量分別為m1=m，m2=4m，m1下端通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧與地面相連。

①系統(tǒng)靜止時彈簧處于什么狀態(tài)？形變量Δx為多少？
②用手托住m2，讓m1靜止在彈簧上，繩子繃直，但無拉力，然后放手，m1、m2會上下做簡諧振動，求：m1、m2運動的最大速度分別為多大？
③在②問的情況下，當m2下降到最低點，m1上升到最高點時，求：此時m1、m2的加速度的大小各為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（1）在《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》實驗中
①某小組同學用如圖所示裝置，采用控制變量方法，研究在小車質(zhì)量不變的情況下，小車加速度與小車受力的關(guān)系。下列說法正確的是
A．平衡摩擦力的方法就是將木板一端墊高，在塑料小桶中添加砝碼，使小車在繩的拉力作用下能勻速滑動
B．每次改變小車所受的拉力時，不需要重新平衡摩擦力
C．實驗中應(yīng)先放小車，然后再開打點計時器的電源
D．在每次實驗中，應(yīng)使小車和砝碼的質(zhì)量遠大于砂和小桶的總質(zhì)量

②如圖所示是某一次打點計時器打出的一條記錄小車運動的紙帶．取計數(shù)點A、B、C、D、E、F、G．紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為T = 0.10s，用刻度尺測量出各相鄰計數(shù)點間的距離分別為AB=1.50cm，BC="3.88" cm，CD="6.26" cm，DE="8.67" cm，EF="11.08" cm，F(xiàn)G=13.49cm，則小車運動的加速度大小a = _____   m/s2，打紙帶上C點時小車的瞬時速度大小VC =  ______　 m/s．（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）

③某同學測得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示（小車質(zhì)量保持不變）：
F/N
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
a/ m/s2
0.30
0.40
0.48
0.60
0.72
a．根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標圖上作出a-F圖象

b．若作出的a-F圖象不過坐標原點，可能的原因是：_______________________。
（2）在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，
實驗室備有下列器材選用：
干電池（電動勢E約為1.5V，內(nèi)電阻r約為1.0Ω）；電流表G（滿偏電流2.0mA，內(nèi)阻Rg=10Ω）；
電流表A（量程0~0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω）；
滑動變阻器R1（0~20Ω，10A）；
滑動變阻器R2（0~300Ω,1A）；
定值電阻R0=999Ω；
開關(guān)和導線若干。
某同學設(shè)計了如圖甲所示的電路進行實驗：

①該電路中為了操作方便且能準確地進行測量， 滑動變阻器應(yīng)選      （填寫器材前的字母代號“R1”或“R2”）； 在閉合開關(guān)S前，應(yīng)將滑動變阻器的滑動端c移動至
    （填“a端”、“中央”或“b端”）。
②根據(jù)圖甲在圖乙的實物圖上連線。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案