(20分)如圖所示,平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN相距d=2m,導(dǎo)軌平面與水平面夾角a= 30°,導(dǎo)軌上端接一個(gè)R=6的電阻,導(dǎo)軌電阻不計(jì),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上。一根質(zhì)量為m=0.2kg、電阻r=4的金屬棒ef垂直導(dǎo)軌PQ、MN靜止放置,距離導(dǎo)軌底端xl=3.2m。另一根絕緣塑料棒gh與金屬棒ef平行放置,絕緣塑料棒gh從導(dǎo)軌底端以初速度v0=l0m/s沿導(dǎo)軌上滑并與金屬棒正碰(碰撞時(shí)間極短),磁后絕緣塑料棒gh沿導(dǎo)軌下滑,金屬棒ef沿導(dǎo)軌上滑x2=0.5m后停下,在此過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的電熱為Q=0.36J。已知兩棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。求
(1)絕緣塑料棒gh與金屬棒ef碰撞前瞬間,絕緣塑料棒的速率;
(2)碰撞后金屬棒ef向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大加速度;
(3)金屬棒ef向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)電阻R的電荷量。
(1)6m/s  (2) 12 m/s2  (3)0.05C

試題分析:(1)絕緣塑料棒與金屬棒相碰前,做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
由牛頓第二定律得
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得:
解得v1=6m/s
(2)設(shè)金屬棒剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)速度為v,由能量守恒定律得:

解得:v=4 m/s
金屬棒剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度最大,此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E="Bdv=4V" 感應(yīng)電流
安培力F=BId=0.4N
由牛頓第二定律得
解得am="12" m/s2
(3)通過(guò)電阻R的電荷量為
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.物體受到一個(gè)不為零的恒定外力作用時(shí),它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定不變
B.物體受到的合外力不為零時(shí),一定做變速運(yùn)動(dòng)
C.物體受到的合外力不為零時(shí),可能處于靜止?fàn)顟B(tài)
D.物體受到的合外力的方向就是物體的運(yùn)動(dòng)方向

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(20分) 如圖所示,在空間有兩個(gè)磁感強(qiáng)度均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,上一個(gè)區(qū)域邊界AA¢與BB¢的間距為H,方向垂直紙面向里,CC¢與BB¢的間距為h,CC¢下方是另一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域,方向垂直紙面向外,F(xiàn)有一質(zhì)量為m,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)(0.5H < L < H;h < L)的正方形線框由AA¢上方某處豎直自由落下,線框總電阻為R,已知當(dāng)線框cd邊到達(dá)AA¢和BB¢正中間時(shí)加速度大小為g。

(1) 判斷線框穿入磁場(chǎng)至加速度大小為g的過(guò)程中是做加速還是減速運(yùn)動(dòng),并說(shuō)明判斷依據(jù)。
(2) 求cd到達(dá)AA¢和BB¢正中間時(shí)線框速度。
(3) 若cd邊進(jìn) 入CC¢前的瞬間線框的加速度大小變?yōu)?.8g,則線框進(jìn)入CC¢后的瞬間線框的加速度多大?
(4) 求: cd邊在AA¢和BB¢正中間位置到cd邊剛穿進(jìn)CC¢的過(guò)程中線框發(fā)熱量。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,質(zhì)量為m=1kg的小球用線長(zhǎng)l=1m的細(xì)線拴住,細(xì)繩上端固定在O點(diǎn),當(dāng)小球從圖示M點(diǎn)釋放后擺到懸點(diǎn)O的正下方N點(diǎn)時(shí),細(xì)線恰好被拉斷,此后小球剛好能無(wú)碰撞地從置于地面上傾角為45º的斜面滑下,已知斜面高度 h=0.4m,斜面左端離O點(diǎn)正下方的P點(diǎn)水平距離S=0.4m,不計(jì)空氣阻力,求:

(1)N點(diǎn)距離地面的高度H  
(2)細(xì)繩能承受的最大拉力

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,三個(gè)物體質(zhì)量分別為=1.0kg、 =2.0kg、="3.0kg" ,已知斜面上表面光滑,斜面傾角,之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8。不計(jì)繩和滑輪的質(zhì)量和摩擦。初始用外力使整個(gè)系統(tǒng)靜止,當(dāng)撤掉外力時(shí),將(g=10m/s2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)(     )
A.和一起沿斜面下滑
B.和一起沿斜面上滑
C.相對(duì)于下滑
D.相對(duì)于上滑

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

某興趣小組對(duì)遙控車(chē)的性能進(jìn)行研究。他們讓小車(chē)在平直軌道上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),并將運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程記錄下來(lái)并得到v-t圖象,如圖所示,除2s-10s內(nèi)的圖線為曲線外,其余均為直線,已知小車(chē)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,2s—14s內(nèi)小車(chē)的功率保持不變,在第14s末關(guān)閉動(dòng)力讓小車(chē)自由滑行,已知小車(chē)的質(zhì)量為1kg,可認(rèn)為在整個(gè)過(guò)程中小車(chē)所受到的阻力大小不變。求:

(1)小車(chē)勻速行駛階段的功率;
(2)小車(chē)在第2-10s內(nèi)位移的大小。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(13分)如圖所示,在粗糙水平臺(tái)階上靜止放置一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊,它與水平臺(tái)階表面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,且與臺(tái)階邊緣O點(diǎn)的距離s=5m.在臺(tái)階右側(cè)固定了一個(gè)1/4圓弧擋板,圓弧半徑R=m,今以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系。現(xiàn)用F=5N的水平恒力拉動(dòng)小物塊,已知重力加速度

(1)為使小物塊不能擊中擋板,求拉力F作用的最長(zhǎng)時(shí)間;
(2)若小物塊在水平臺(tái)階上運(yùn)動(dòng)時(shí),水平恒力一直作用在小物塊上,當(dāng)小物塊過(guò)O點(diǎn)時(shí)撤去拉力,求小物塊擊中擋板上的位置的坐標(biāo).

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一個(gè)質(zhì)量為1kg物質(zhì)靜止放置在水平面上,物體與水平面之間的動(dòng)磨擦因數(shù)為0.1(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)磨擦力),某時(shí)刻起受到水平外力F作用,F(xiàn)的變化如圖所示,下列判斷中正確的是(g取10m/s2) (   )
A.0s到1s時(shí)間內(nèi)物體在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B.2.5s末物體的速度為零
C.第2s內(nèi)外力F對(duì)物體做功為零
D.物體在水平面上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分) 如圖所示,有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m=1 kg的小物塊,從光滑平臺(tái)上的A點(diǎn)以v0=3 m/s的初速度水平拋出,到達(dá)C點(diǎn)時(shí),恰好沿C點(diǎn)的切線方向進(jìn)入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道,最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點(diǎn)的質(zhì)量為M=3 kg的長(zhǎng)木板.已知木板上表面與圓弧軌道末端切線相平,木板下表面與水平地面之間光滑接觸,小物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,圓弧軌道的半徑為R=0.5 m,C點(diǎn)和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角θ=53°,不計(jì)空氣阻力,取重力加速度g=10 m/s2.求:

(1)A、C兩點(diǎn)的高度差;
(2)小物塊剛要到達(dá)圓弧軌道末端D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;
(3)要使小物塊不滑出長(zhǎng)木板,木板的最小長(zhǎng)度.(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)

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同步練習(xí)冊(cè)答案