(20分)如圖所示,平行金屬導軌PQ、MN相距d=2m,導軌平面與水平面夾角a= 30°,導軌上端接一個R=6的電阻,導軌電阻不計,磁感應強度B=0.5T的勻強磁場垂直導軌平面向上。一根質量為m=0.2kg、電阻r=4的金屬棒ef垂直導軌PQ、MN靜止放置,距離導軌底端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從導軌底端以初速度v0=l0m/s沿導軌上滑并與金屬棒正碰(碰撞時間極短),磁后絕緣塑料棒gh沿導軌下滑,金屬棒ef沿導軌上滑x2=0.5m后停下,在此過程中電阻R上產生的電熱為Q=0.36J。已知兩棒與導軌間的動摩擦因數(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向上運動過程中的最大加速度;
(3)金屬棒ef向上運動過程中通過電阻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,做勻減速直線運動
由牛頓第二定律得
由運動學公式得:
解得v1=6m/s
(2)設金屬棒剛開始運動時速度為v,由能量守恒定律得:

解得:v=4 m/s
金屬棒剛開始運動時加速度最大,此時感應電動勢E="Bdv=4V" 感應電流
安培力F=BId=0.4N
由牛頓第二定律得
解得am="12" m/s2
(3)通過電阻R的電荷量為
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關于力和運動的關系,下列說法中正確的是( 。
A.物體受到一個不為零的恒定外力作用時,它的運動狀態(tài)一定不變
B.物體受到的合外力不為零時,一定做變速運動
C.物體受到的合外力不為零時,可能處于靜止狀態(tài)
D.物體受到的合外力的方向就是物體的運動方向

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(20分) 如圖所示,在空間有兩個磁感強度均為B的勻強磁場區(qū)域,上一個區(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¢下方是另一個磁場區(qū)域,方向垂直紙面向外,F(xiàn)有一質量為m,邊長為L(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,已知當線框cd邊到達AA¢和BB¢正中間時加速度大小為g。

(1) 判斷線框穿入磁場至加速度大小為g的過程中是做加速還是減速運動,并說明判斷依據(jù)。
(2) 求cd到達AA¢和BB¢正中間時線框速度。
(3) 若cd邊進 入CC¢前的瞬間線框的加速度大小變?yōu)?.8g,則線框進入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CC¢的過程中線框發(fā)熱量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,質量為m=1kg的小球用線長l=1m的細線拴住,細繩上端固定在O點,當小球從圖示M點釋放后擺到懸點O的正下方N點時,細線恰好被拉斷,此后小球剛好能無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點正下方的P點水平距離S=0.4m,不計空氣阻力,求:

(1)N點距離地面的高度H  
(2)細繩能承受的最大拉力

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

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

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

某興趣小組對遙控車的性能進行研究。他們讓小車在平直軌道上由靜止開始運動,并將運動的全過程記錄下來并得到v-t圖象,如圖所示,除2s-10s內的圖線為曲線外,其余均為直線,已知小車運動的過程中,2s—14s內小車的功率保持不變,在第14s末關閉動力讓小車自由滑行,已知小車的質量為1kg,可認為在整個過程中小車所受到的阻力大小不變。求:

(1)小車勻速行駛階段的功率;
(2)小車在第2-10s內位移的大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

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

(1)為使小物塊不能擊中擋板,求拉力F作用的最長時間;
(2)若小物塊在水平臺階上運動時,水平恒力一直作用在小物塊上,當小物塊過O點時撤去拉力,求小物塊擊中擋板上的位置的坐標.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個質量為1kg物質靜止放置在水平面上,物體與水平面之間的動磨擦因數(shù)為0.1(設最大靜摩擦力等于滑動磨擦力),某時刻起受到水平外力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時間內物體在做勻加速直線運動
B.2.5s末物體的速度為零
C.第2s內外力F對物體做功為零
D.物體在水平面上做往復運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分) 如圖所示,有一個可視為質點的質量為m=1 kg的小物塊,從光滑平臺上的A點以v0=3 m/s的初速度水平拋出,到達C點時,恰好沿C點的切線方向進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點的質量為M=3 kg的長木板.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,小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,圓弧軌道的半徑為R=0.5 m,C點和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角θ=53°,不計空氣阻力,取重力加速度g=10 m/s2.求:

(1)A、C兩點的高度差;
(2)小物塊剛要到達圓弧軌道末端D點時對軌道的壓力;
(3)要使小物塊不滑出長木板,木板的最小長度.(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)

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