【題目】如圖所示,平行導(dǎo)軌傾斜放置,傾角θ=370,勻強磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面向上,磁感應(yīng)強度B=4T,質(zhì)量為m=2kg的金屬棒ab垂直放在導(dǎo)軌上,ab與導(dǎo)軌平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25ab的電阻r=1Ω,平行導(dǎo)軌間的距離L=1m, R1=R2=18Ω,導(dǎo)軌電阻不計,ab由靜止開始下滑運動x=3.5m后達到勻速。sin370=0.6,cos370=0.8。求:

1ab在導(dǎo)軌上勻速下滑的速度多大?

2ab勻速下滑時ab兩端的電壓為多少?

3ab由靜止到勻速過程中電阻R1產(chǎn)生的焦耳熱Q1為多少?

【答案】1;(2;(3。

【解析】試題分析:ab由靜止開始下滑,速度不斷增大,對ab受力分析如圖所示,

由牛頓第二定律可知,ab做加速度減小的加速運動,當加速度減小到零時,速度增加到最大,此后以最大速度做勻速運動。

ab在導(dǎo)軌上勻速下滑時

等效電路如圖所示,

外電路電阻

電路中總電阻

由閉合電路的歐姆定律和法拉第電磁感應(yīng)定律可知:

電路中的電流

此時的感應(yīng)電動勢

①③④⑤解得:ab在導(dǎo)軌上勻速下滑的速度

2)將代入的得感應(yīng)電動勢

代入得電路中的電流

ab兩端的電壓為路端電壓:

3)由于ab下滑過程速度不斷變化,感應(yīng)電動勢和電流不恒定,故不能用焦耳定律求焦耳熱。

根據(jù)能量守恒定律,ab減少的重力勢能等于ab增加的動能、克服摩擦力做功產(chǎn)生的內(nèi)能與電路中總的焦耳熱之和,即

展開得

解得電路中總的焦耳熱

由焦耳定律可知相同的時間內(nèi)通過的電流相等焦耳熱與電阻成正比:

外電路產(chǎn)生的焦耳熱

外電路中,故,且,解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某興趣小組的同學(xué)們在做“用打點計時器測速度”的實驗中,讓重錘自由下落,打出的一條紙帶如圖所示,圖中直尺的單位為cm,點O為紙帶上記錄到的第一點,點A、B、C、D…依次表示點O以后連續(xù)的各點.已知打點計時器每隔T=0.02s打一個點.

(1)打點計時器打下點G時重錘的速度可用表達式vG=_____進行計算,式中各量的意義是_____

(2)用上式計算出打下點G時重錘的速度為vG=_____m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量分別為1kg、3kg的滑塊AB靜止在光滑的水平面上,F(xiàn)使滑塊A4m/s的速度向右運動,與左側(cè)還有輕彈簧的滑塊B發(fā)生正碰。求二者在發(fā)生碰撞的過程中:

彈簧的最大彈性勢能;

滑塊B的最大速度。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為一皮帶傳動裝置,右輪的半徑為r,a點是它邊緣上的一點.左側(cè)為一輪軸,大輪的半徑為4r,小輪的半徑為2rb點是小輪上一點,到小輪中心的距離為rc點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上,若在傳動過程中,皮帶不打滑,則( )

A. a點與b點的線速度大小相等

B. a點與b點的角速度大小相等

C. a點與c點的線速度大小相等

D. a點的向心加速度比d點的大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系的實驗裝置如圖(甲)所示。

(1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中,打出了一條紙帶。從比較清晰的點起,每5個點取一個計數(shù)點,用刻度尺測量計數(shù)點間的距離如圖(乙)所示。已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz。求:

從圖中所給的刻度尺上讀出A、B兩點間的距離s1 = cm;

②該小車的加速度a = m/s2

(2)平衡摩擦力后,將5個相同的砝碼都放在小車上。掛上砝碼盤,然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中,測量小車的加速度。小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表:

砝碼盤中砝碼總重力F(N)

0.196

0.392

0.588

0.784

0.980

加速度a(m·s-2

0.69

1.18

1.66

2.18

2.70

請根據(jù)該組實驗數(shù)據(jù)在答卷的坐標紙作出a—F的關(guān)系圖象;

②根據(jù)提供的實驗數(shù)據(jù)作出的a—F圖線不通過原點的主要原因是 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于力和運動的說法中正確的是( )

A. 物體在恒力作用下不可能做曲線運動

B. 物體在變力作用下不可能做直線運動

C. 物體在變力作用下有可能做曲線運動

D. 物體的受力方向與它的速度方向不在一條直線上時,有可能做直線運動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】請看下圖,質(zhì)量M=8 kg的小車放在水平光滑的平面上,在小車左端加一水平推力F=8 N,當小車向右運動的速度達到1.5 m/s時,在小車前端輕輕地放上一個大小不計,質(zhì)量為m=2 kg的小物塊,物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,小車足夠長。求:

(1)小物塊放后,小物塊及小車的加速度各為多大?

(2)經(jīng)多長時間兩者達到相同的速度?

(3)從小物塊放上小車開始,經(jīng)過t=1.5 s小物塊通過的位移大小為多少?(取g=10 m/s2)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了利用力傳感器和光電門傳感器探究動能定理的實驗,他們將力傳感器固定在小車上,用不可伸長的細線通過一個定滑輪與重物G相連,用力傳感器記錄小車受到拉力的大小。在水平軌道上A、B兩點各固定一個光電門傳感器,用于測量小車通過A、B兩點時的速度,如圖所示。在小車上增減砝碼來改變小車質(zhì)量,用不同的重物G來改變拉力的大小,摩擦力不計。

1)實驗主要步驟如下:

測量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量M1,把細線的一端固定在力傳感器上,另一端通過定滑輪與重物G相連,正確連接所需電路;

將小車停在點C,由靜止開始釋放小車,小車在細線拉動下運動。除了光電門傳感器測量速度和力傳感器測量拉力的數(shù)據(jù)以外,還應(yīng)該記錄的物理量為 ;

改變小車的質(zhì)量或重物的質(zhì)量,重復(fù)的操作。

2)右側(cè)表格中MM1與小車中砝碼質(zhì)量之和,DEk為動能變化量,F是拉力傳感器的示數(shù),W

FA、B間所做的功。表中的DE3_________,W3__________(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

3)根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)可以得出的實驗結(jié)論:

。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】做直線運動的甲乙兩物體的位移時間圖象如圖所示,則不正確的是( )

A. 乙開始運動時,兩物體相距20 m

B. 0~10 s這段時間內(nèi),物體間的距離逐漸變大

C. 10 s~25 s這段時間內(nèi)物體間的距離逐漸變小

D. 兩物體在10 s時相距最遠,25 s時相遇

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