【題目】如圖所示，兩足夠長的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角θ＝30°，導(dǎo)軌電阻不計，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上．長為L的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R.兩金屬導(dǎo)軌的上端連接一個燈泡，燈泡的電阻也為R.現(xiàn)閉合開關(guān)K，給金屬棒施加一個方向垂直于桿且平行于導(dǎo)軌平面向上的、大小為F＝2mg的恒力，使金屬棒由靜止開始運動，當(dāng)金屬棒達(dá)到最大速度時，燈泡恰能達(dá)到它的額定功率．重力加速度為g.

(1)求金屬棒能達(dá)到的最大速度vm；

(2)求燈泡的額定功率PL；

(3)若金屬棒上滑距離為s時速度恰達(dá)到最大，求金屬棒由靜止開始上滑2s的過程中，金屬棒上產(chǎn)生的電熱Q1.

【答案】(1) (2) (3)

【解析】 (1)金屬棒先做加速度逐漸減小的加速運動，當(dāng)加速度為零時，金屬棒達(dá)到最大速度，此后開始做勻速直線運動．設(shè)最大速度為，則速度達(dá)到最大時有：

， ， ，解得

(2)根據(jù)解得

(3)設(shè)整個電路放出的電熱為Q，由能量守恒定律有

由題意可知，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】如圖所示a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運動的3顆衛(wèi)星，下列說法正確的是( )

A. b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度

B. b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度

C. c加速可追上同一軌道上的b，b減速可等候同一軌道上的c

D. a衛(wèi)星由于某原因，軌道半徑緩慢減小，其線速度將減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在同一軌道平面上的幾個人造地球衛(wèi)星A、B、C繞地球做勻速圓周運動，某一時刻它們恰好在同一直線上，下列說法正確的是(　　)

A. 根據(jù)可知，運行速度滿足vA＞vB＞vC

B. 運轉(zhuǎn)角速度滿足ωA＞ωB＞ωC

C. 向心加速度滿足aA＜aB＜aC

D. 運動一周后，A最先回到圖示位置

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，甲、乙兩個小球可視為質(zhì)點，甲球沿傾角為30°的光滑足夠長斜面由靜止開始下滑，乙球做自由落體運動，甲、乙兩球的動能與路程的關(guān)系圖像如圖乙所示．下列說法正確的是（　 　）

A. 甲球機械能不守恒，乙球機械能守恒

B. 甲、乙兩球的動能均為Ek0時，兩球高度相同

C. 甲、乙兩球的質(zhì)量之比為m甲：m乙=4：1

D. 甲、乙兩球的動能均為Ek0時，兩球重力的瞬時功率之比為P甲：P乙=1：1

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】地面附近有一正在上升的空氣團，它與外界的熱交換忽略不計．已知大氣壓強隨高度增加而降低，則該氣團在此上升過程中（不計氣團內(nèi)分子間的勢能）（　�。�
A.體積減小，溫度降低
B.體積減小，溫度不變
C.體積增大，溫度降低
D.體積增大，溫度不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）平拋物體的運動規(guī)律可以概括為兩點：①水平方向做勻速運動，②豎直方向做自由落體運動。為了研究平拋物體的運動，可做下面的實驗：如圖甲所示，用小錘打擊彈性金屬片，A球就水平飛出，同時B球被松開，做自由落體運動，兩球總是同時落到地面，這個實驗______

A．只能說明上述規(guī)律中的第①條

B．只能說明上述規(guī)律中的第②條

C．不能說明上述規(guī)律中的任何一條

D．能同時說明上述兩條規(guī)律

（2）在做研究平拋運動的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫出小球平拋運動的軌跡。如圖乙是用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長為L，小球在平拋運動途中的幾個位置如圖乙中的a、b、c、d所示，則由圖可知小球從a運動到b和b運動到c的時間是 _________ （填”相等”或”不相等”）小球平拋的初速度的計算式為=__________（用L、g表示）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個矩形線框從勻強磁場的上方自由落下，進入勻強磁場中，然后從磁場中穿出。已知勻強磁場區(qū)域的寬度L大于線框的高度h，那么下列說法中正確的是（ ）

①只在線框進入和穿出磁場的過程中，才有感應(yīng)電流產(chǎn)生

②從線框進入到穿出磁場的整個過程中，都有感應(yīng)電流產(chǎn)生

③在線框進入和穿出磁場的過程中，都是機械能變成電能

④整個線框都在磁場中運動時，機械能轉(zhuǎn)變成電能

A. ①③④ B. ①③ C. ②③④ D. ①④

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于磁場和磁感線的描述，下列說法中正確的是（ ）
A.磁感線和磁場都是客觀存在的
B.磁鐵的磁感線總是從N極出發(fā)，到S極終止
C.磁感線越密的地方磁場越強
D.磁感線的切線方向就是小磁針S極在此位置的受力方向

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，MN、PQ為足夠長的平行導(dǎo)軌，間距L＝0.5 m.導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°.NQ⊥MN，NQ間連接有一個R＝3 Ω的電阻.有一勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強度為B0＝1 T.將一根質(zhì)量為m＝0.05 kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的電阻r＝2 Ω，其余部分電阻不計.現(xiàn)由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運動過程中始終與NQ平行.已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，當(dāng)金屬棒滑行至cd處時速度大小開始保持不變，cd 距離NQ為s＝2 m.試解答以下問題：(g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

(1)金屬棒達(dá)到穩(wěn)定時的速度是多大？

(2)從靜止開始直到達(dá)到穩(wěn)定速度的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量是多少？

(3)若將金屬棒滑行至cd處的時刻記作t＝0，從此時刻起，讓磁感應(yīng)強度逐漸減小，可使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則t＝1 s時磁感應(yīng)強度應(yīng)為多大？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案