如圖4-4-5所示,水平放置的金屬導(dǎo)軌上連有電阻R,并處在垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.今從靜止起用力拉金屬棒ab(與軌道垂直),用以下兩種方式拉金屬棒.若拉力恒定,經(jīng)時(shí)間t1后ab的速度為v,加速度為a1,最終速度可達(dá)2v;若拉力的功率恒定,經(jīng)時(shí)間t2后ab的速度也是v,加速度為a2,最終速度可達(dá)2v.求a1和a2滿足的關(guān)系.

圖4-4-5

思路解析:(1)以第一種方式拉動(dòng)時(shí),設(shè)恒力為F,由于最終速度為2v,即勻速,有:F=BI1L,I1=,所以F=,當(dāng)速度是v時(shí)ab棒所受安培力為F1.

同理可得:F1=,此時(shí)的加速度為a1,由牛頓第二定律得:F-F1=ma1聯(lián)立以上各式得a1=.

以第二種方式拉動(dòng)時(shí),設(shè)外力的恒定功率為P,最終的速度也是2v,由能量關(guān)系可知:

P=I2R=

速度為v時(shí),ab棒所受的外力為F2,有:P=F2v,此時(shí)的加速度為a2,ab棒所受的安培力仍為F1,根據(jù)牛頓第二定律:F2-F1=ma2,聯(lián)立以上各式可以解得:a2=,所以有a2=3a1.

答案:a2=3a1


練習(xí)冊(cè)系列答案
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兩長(zhǎng)直導(dǎo)線平行放置,導(dǎo)線內(nèi)通以等大同向電流,則當(dāng)矩形線框abcd在兩導(dǎo)線所在平面內(nèi)從靠近右側(cè)導(dǎo)線處向左側(cè)導(dǎo)線平移靠近時(shí)如圖4-4-5所示,線框中感應(yīng)電流的方向應(yīng)是(  )?

4-4-5

A.沿abcda不變

B.沿adcba不變?

C.由abcda變成adcba

D.由adcba變成abcda?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

用一水平力F將兩鐵塊A和B,緊壓在豎直墻上而靜止,如圖4-4-5所示,則下列說法中正確的是(    )

 圖4-4-5

A.鐵塊B受A給它的豎直向上的摩擦力          B.鐵塊B受墻壁給它的豎直向上的摩擦力

C.鐵塊A受B給它的豎直向下的摩擦力          D.A、B之間的摩擦力方向是無(wú)法判斷的

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖4-4-5所示是一個(gè)應(yīng)用某種邏輯電路制作的簡(jiǎn)單車門報(bào)警電路圖.圖中的兩個(gè)按鈕開關(guān)分別裝在汽車的兩道門上.只要其中任何一個(gè)開關(guān)處于開路狀態(tài),發(fā)光二極管就發(fā)光.請(qǐng)你根據(jù)報(bào)警裝置的要求,在電路圖的虛線框內(nèi)畫出門電路的符號(hào).

4-4-5

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖4-4-5所示是一種娛樂設(shè)施“魔盤”,而且畫面反映的是魔盤轉(zhuǎn)速較大時(shí),盤中人的情景.甲、乙、丙三位同學(xué)看了圖后發(fā)生爭(zhēng)論,甲說:“圖畫錯(cuò)了,做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到向心力的作用,魔盤上的人應(yīng)該向中心靠攏”.乙說:“圖畫得對(duì),因?yàn)樾D(zhuǎn)的魔盤給人離心力,所以人向盤邊緣靠攏”.丙說:“圖畫得對(duì),當(dāng)盤對(duì)人的摩擦力不能滿足人做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力時(shí),人會(huì)逐漸遠(yuǎn)離圓心”.該三位同學(xué)的說法應(yīng)是(    )

圖4-4-5

A.甲正確                 B.乙正確           C.丙正確               D.無(wú)法判斷

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如圖4-4-5所示,飛行子彈打入放在光滑水平面上的木塊中深入2 cm未穿出,同時(shí)木塊滑動(dòng)了1 cm,則子彈動(dòng)能的變化、木塊獲得的動(dòng)能、由于摩擦增加的內(nèi)能的比是多少.

圖4-4-5

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