如圖16所示,兩光滑軌道相距L=0.5m,固定在傾角為的斜面上,軌道下端連入阻值為R=4Ω的定值電阻,整個軌道處在豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=1T,一質(zhì)量m=0.1㎏的金屬棒MN從軌道頂端由靜止釋放,沿軌道下滑,金屬棒沿軌道下滑x=30m后恰達到最大速度(軌道足夠長),在該過程中,始終能保持與軌道良好接觸。(軌道及金屬棒的電阻不計)

(1)金屬棒下滑過程中,M、N哪端電勢高.
(2)求金屬棒下滑過程中的最大速度v.
(3)求該過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q.
(1)M端電勢較高;(2)v=15m/s;(3)

試題分析: (1)根據(jù)右手定則,可判知M端電勢較高         (2分)
(2)設(shè)金屬棒的最大速度為v,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,回路中的感應(yīng)電動勢
E=BLVcos        (1分)
根據(jù)閉合電路歐姆定律,回路中的電流強度
I=E/R         (1分)
金屬棒所受安培力F為    F=BIL        (1分)
對金屬棒,根據(jù)平衡條件列方程
mgsin=Fcos         (2分)
聯(lián)立以上方程解得   v=15m/s          (2分)
(3)根據(jù)能量守恒
          (3分)
代入數(shù)據(jù)解得         (2分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(13分)如圖為某工廠生產(chǎn)流水線上水平傳輸裝置的俯視圖,它由傳送帶和轉(zhuǎn)盤組成。物品(質(zhì)量m=1kg)從A處無初速放到傳送帶上,運動到B處后進入勻速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤,設(shè)物品進入轉(zhuǎn)盤時速度大小不發(fā)生變化,并隨轉(zhuǎn)盤一起運動(無相對滑動),到C處被取走裝箱。已知A、B兩處的距離L=9m,傳送帶的傳輸速度=2.0m/s,物品在轉(zhuǎn)盤上與軸O的距離R=5m,物品與傳送帶間的動摩擦因數(shù)=0.2。取g=10m/s2。

(1)物品從A處運動到B處的時間t;
(2)物品從A處運動到C處的過程中外力對物品總共做了多少功
(3)若物品在轉(zhuǎn)盤上的最大靜摩擦力可視為與滑動摩擦力大小相等,則物品與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)至少為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

有以下物理現(xiàn)象:在平直公路上行駛的汽車制動后滑行一段距離,最后停下;流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的光;降落傘在空中勻速降落;條形磁鐵在下落過程中穿過閉合線圈,并在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。在這些現(xiàn)象所包含的物理過程中,運動物體具有的相同特征是
A.都有重力做功
B.物體都要克服阻力做功
C.都有動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能
D.都有勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一帶電粒子,重力忽略不計,以一定的初速度進入某電場后,恰能做直線加速運動,下列說法正確的
A.電場力對粒子做正功,電勢能減小
B.電場力對粒子做負功,電勢能增加
C.該電場一定是勻強電場,粒子平行于電場方向運動
D.該電場一定是勻強電場,粒子垂直于電場方向運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,物體以100 J的初動能從斜面的底端向上運動,斜面足夠長。當(dāng)它通過斜面上的M點時,其動能減少80 J,機械能減少32 J.如果物體能從斜面上返回底端,則(  )
A.物體在斜面上運動時,機械能守恒
B.物體在向上運動時,機械能減少100J
C.物體上升到M還能上升的距離為到達M點前的四分之一
D.物體返回A點時動能為20J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一小球在離地高H處從靜止開始豎直下落,運動過程中受到的阻力大小與速率成正比,下列圖像反映了小球的機械能E隨下落高度h的變化規(guī)律(選地面為零勢能參考平面),其中可能正確的是(    )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子,以初速度v0垂直射入場強為E方向豎直向下的勻強電場中,該粒子在電場中的經(jīng)歷時間_____后,其即時速度的方向與初速度方向成30º角。在這過程中粒子的電勢能增量為_______。(不計重力)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,有一質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的小球(可視為質(zhì)點),自豎直向下、場強為E的勻強電場中的P點靜止下落.在距離P點正下方h處有一彈性絕緣擋板S(擋板不影響勻強電場的分布),小球每次與擋板S相碰后電荷量均減少到碰前的(k>1),而碰撞過程中小球的機械能不發(fā)生損失.

(1)設(shè)勻強電場中,擋板S處電勢φs=0,則電場中P點的電勢φp為多少?小球在P點時的電勢能Ep為多少?
(2)小球從P點出發(fā)后到第一次反彈到最高點的過程中電場力對小球做了多少功?
(3)求在以后的運動過程中,小球距離擋板的最大距離L.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)如圖所示,在高h1=1.2m的光滑水平臺面上,質(zhì)量m=1kg的小物塊壓縮彈簧后被鎖扣K鎖住,儲存了一定量的彈性勢能Ep,若打開鎖扣K,物塊與彈簧分離后將以一定的水平速度v1向右滑離平臺,并恰好能從B點的切線方向進入光滑圓弧形軌道BC,B點的高度h2=0.6m,其圓心O與平臺等高,C點的切線水平,并與地面上長為L=2.8m的水平粗糙軌道CD平滑連接,小物塊沿軌道BCD運動與右邊墻壁發(fā)生碰撞,取g=10m/s2。

⑴求小物塊由A到B的運動時間;
⑵小物塊原來壓縮彈簧時儲存的彈性勢能Ep是多大?
⑶若小物塊與墻壁碰撞后速度方向反向,大小為碰前的一半,且只發(fā)生一次碰撞,則小物塊與軌道CD之間的動摩擦因數(shù)μ的取值范圍多大?

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同步練習(xí)冊答案