【題目】如圖，一寬度L=0.4m的U形光滑金屬框架水平放置，開口向右，在框架所在范圍內(nèi)存在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T。一質(zhì)量m=0.05kg、電阻R=1的金屬桿垂直于框架的兩平行邊，靜置其上�，F(xiàn)在水平外力F的作用下，使桿ab以恒定加速度a=2m/s2，由靜止開始沿框架向右做勻加速運(yùn)動(dòng)（不計(jì)框架電阻，框架足夠長(zhǎng)）。 求：

(1)水平外力F與時(shí)間t函數(shù)關(guān)系。

(2)水平外力F作用5秒后撤去，分析并說明金屬桿ab在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中速度、加速度的變化情況。

(3)水平外力F作用5秒后撤去，金屬桿ab在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的總位移大小。

【答案】(1)F=0.1+0.0128t；(2)見解析；(3)103.125m

【解析】

(1) 根據(jù)F-FA=ma得

帶入數(shù)據(jù)：

F=0.1+0.0128t

(2)0~5s 內(nèi)，金屬棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其速度均勻增加，加速度不變，大小為2m/s2，5s以后，金屬棒只受安培力的作用

，v ↓，a ↓

∴金屬棒做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，直到完全停下來，其v-t圖，如圖所示：

(3)在0-5s內(nèi)的位移

速度

v=at=10m/s

撤去外力后，由動(dòng)量定理

解得

x2=78.125m

則總位移為

x=x1+x2=103.125m

練習(xí)冊(cè)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，長(zhǎng)方體空鐵箱甲在水平拉力F作用下沿光滑水平面向右勻加速運(yùn)動(dòng)，鐵箱內(nèi)有一木塊乙貼著后壁與鐵箱相對(duì)靜止，木塊與鐵箱間的動(dòng)摩擦因數(shù)小于1．則鐵箱對(duì)木塊的

A.彈力大小等于F的大小

B.作用力大小大于摩擦力的大小

C.摩擦力大小等于木塊重力的大小

D.彈力大小可能等于木塊重力的大小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國(guó)將于2020年完成35顆衛(wèi)星組網(wǎng)的北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。 北斗是由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星構(gòu)成的全球定位系統(tǒng)，30顆非靜止軌道衛(wèi)星中有27顆是中軌道衛(wèi)星，中軌道衛(wèi)星的軌道高度約為21500km，靜止軌道衛(wèi)星的高度約為36000km。 已知地球半徑約為6400km，關(guān)于北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，下列說法中正確的是（　�。�

A.中軌道衛(wèi)星的線速度比靜止軌道衛(wèi)星的線速度小

B.中軌道衛(wèi)星的周期大于24小時(shí)

C.靜止軌道衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的角速度比月球繞地球運(yùn)行的角速度大

D.中軌道衛(wèi)星受到地球的引力比靜止軌道衛(wèi)星受到地球的引力大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“用DIS實(shí)驗(yàn)研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)采用了如圖所示的裝置，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得了下表所示的5組數(shù)據(jù)，然后作出a-m的關(guān)系圖像（題中未給出），請(qǐng)完成下列問題：

組別

1

2

3

4

5

a（m·s-2）

0.33

0.28

0.25

0.22

0.20

m（kg）

0.30

0.35

0.40

0.45

0.50

(1)實(shí)驗(yàn)中小車的加速度數(shù)據(jù)是通過_________傳感器獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出的。

(2)實(shí)驗(yàn)中鉤碼的重力約為_________N。（保留2位有效數(shù)字）。

(3)為進(jìn)一步確定加速度與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)畫a—_________圖像。

(4)本實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是____________________________________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中用如圖裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，輕繩兩端系著質(zhì)量相等的物體A、B，物體B上放一金屬片C，鐵架臺(tái)上固定一金屬圓環(huán)，圓環(huán)處在物體B的正下方，系統(tǒng)靜止時(shí)，金屬片C與圓環(huán)間的高度差為h，由靜止釋放后，系統(tǒng)開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體B穿過圓環(huán)時(shí)，金屬片C被擱置在圓環(huán)上，兩光電門固定在鐵架臺(tái)P1、P2處，通過數(shù)字計(jì)時(shí)器可測(cè)出物體B通過P1、P2這段距離的時(shí)間。

（1）若測(cè)得P1、P2之間的距離為d，物體B通過這段距離的時(shí)間為t，則物體B剛穿過圓環(huán)后的速度v=______。

（2）若物體A、B的質(zhì)量均用M表示，金屬片C的質(zhì)量用m表示，該實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證下面__________（填正確選項(xiàng)的序號(hào)）等式成立，即可驗(yàn)證牛頓第二定律。

A. B.

C. D.

（3）本實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量?jī)x器除了刻度尺、數(shù)字計(jì)時(shí)器外，還需要___________。

（4）若M>>m，改變金屬片C的質(zhì)量m，使物體B由同一高度落下穿過圓環(huán)，記錄各次的金屬片C的質(zhì)量m，以及物體B通過P1、P2這段距離的時(shí)間t，以mg為橫軸，以__________（選填“”或“”）為縱軸，通過描點(diǎn)作出的圖線是一條過原點(diǎn)的直線。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，圓形導(dǎo)線框與電阻R串聯(lián)，框內(nèi)有變化的磁場(chǎng)．取由a經(jīng)R流向b為感應(yīng)電流iR的正方向，測(cè)得iR隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示．取垂直紙面向里為磁場(chǎng)的正方向，則描述磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖象正確的是（ ）

A.B.

C.D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，空間中存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向與豎直面（紙面）垂直，磁場(chǎng)的上、下邊界（虛線）均為水平面；紙面內(nèi)磁場(chǎng)上方有一個(gè)正方形導(dǎo)線框abcd，其上、下兩邊均為磁場(chǎng)邊界平行，邊長(zhǎng)小于磁場(chǎng)上、下邊界的間距．若線框自由下落，從ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開始，直至ab邊到達(dá)磁場(chǎng)下邊界為止，線框下落的速度大小可能（　 　）

A. 始終減小 B. 始終不變 C. 始終增加 D. 先減小后增加

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，是《用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式》的實(shí)驗(yàn)，細(xì)線下面懸掛一個(gè)鋼球，細(xì)線上端固定。將畫著幾個(gè)同心圓的白紙置于水平桌面上，使鋼球靜止時(shí)恰好位于圓心�，F(xiàn)設(shè)法使鋼球沿紙上的某個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）用秒表記下鋼球運(yùn)動(dòng)n圈的時(shí)間t。

（2）通過紙上的圓測(cè)出鋼球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r，并用天平測(cè)出鋼球質(zhì)量m。

（3）測(cè)出懸點(diǎn)到球心的豎直高度h，用上述測(cè)得的量分別表示鋼球所需要向心力的表達(dá)式F1=_____________，鋼球所受合力的表達(dá)式F2=_________。下面是一次實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，代入上式計(jì)算結(jié)果F1=________N，F(xiàn)2=_________N，圖中細(xì)線與豎直方向的夾角 比較小，可認(rèn)為 。（g=9.80m/s2，π2≈9.86，計(jì)算結(jié)果保留三位小數(shù)）

m/kg

r/m

n/轉(zhuǎn)

t/s

h/m

0.200

0.050

50

99.0

1.00

（4）在誤差允許的范圍內(nèi)，可認(rèn)為F1_______F2（填 “=”、“>” 、“<”），證明向心力的表達(dá)式正確。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一旦發(fā)生火災(zāi)，高樓居民如何逃生是一直困擾我們的致命同題．最近有人設(shè)計(jì)了一種新型逃生滑梯．提供了頗具創(chuàng)意的解決方式，這種裝置類似于“滑滑梯”，緊急情況中放下．逃生者倚躺在滑梯內(nèi)．即可順勢(shì)滑到底樓．(假設(shè)鎂層間的高度h=3m，g取10m／s2)

(1)經(jīng)發(fā)明者測(cè)試，逃生者可以從5樓滑到1樓需要10秒鐘，假設(shè)滑梯坡度為．忽略空氣阻力和轉(zhuǎn)角處的動(dòng)能損失．求逃生者的下滑加速度大小和逃生者與“滑滑梯”間的動(dòng)摩擦因素

(2)為了安全，處于高層的逃生者都備有智能躺椅，躺椅配有控速系統(tǒng)和剎車系統(tǒng)，控速系統(tǒng)可以限制下滑過程中速度不超過6m／s，剎車系統(tǒng)可以使減速過程的加速度的大小和加速過程的加速度大小相等．為了安全，滑到地面時(shí)的速度大小要求不超過2m／s，假設(shè)逃生者躺在躺椅上加速下滑的加速度大小和題(1l中的加速度大小相等，求從21樓下滑到地面的最短時(shí)間．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案