【題目】間距為的兩平行金屬導(dǎo)軌由水平部分和傾斜部分平滑連接而成,如圖所示,傾角為θ的導(dǎo)軌處于大小為,方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)間Ⅰ中,水平導(dǎo)軌上的無(wú)磁場(chǎng)區(qū)間靜止放置一質(zhì)量為3聯(lián)動(dòng)雙桿(由兩根長(zhǎng)為的金屬桿,,用長(zhǎng)度為L的剛性絕緣桿連接而成),在聯(lián)動(dòng)雙桿右側(cè)存在大小為,方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)間Ⅱ,其長(zhǎng)度大于L,質(zhì)量為,長(zhǎng)為的金屬桿,從傾斜導(dǎo)軌上端釋放,達(dá)到勻速后進(jìn)入水平導(dǎo)軌(無(wú)能量損失),桿聯(lián)動(dòng)雙桿發(fā)生碰撞后桿合在一起形成聯(lián)動(dòng)三桿”,“聯(lián)動(dòng)三桿繼續(xù)沿水平導(dǎo)軌進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)間Ⅱ并從中滑出,運(yùn)動(dòng)過程中,桿、與導(dǎo)軌始終接觸良好,且保持與導(dǎo)軌垂直。已知桿、電阻均為。不計(jì)摩擦阻力和導(dǎo)軌電阻,忽略磁場(chǎng)邊界效應(yīng)。求:

(1)桿在傾斜導(dǎo)軌上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小;

(2)聯(lián)動(dòng)三桿進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)間II前的速度大小

(3)聯(lián)動(dòng)三桿滑過磁場(chǎng)區(qū)間II產(chǎn)生的焦耳熱

【答案】(1) (2) 1.5m/s (3)0.25J

【解析】

沿著斜面正交分解,最大速度時(shí)重力分力與安培力平衡

(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

電流

安培力

勻速運(yùn)動(dòng)條件

代入數(shù)據(jù)解得:

(2)由定量守恒定律

解得

(3)進(jìn)入B2磁場(chǎng)區(qū)域,設(shè)速度變化大小為,根據(jù)動(dòng)量定理有

解得

B2磁場(chǎng)后聯(lián)動(dòng)三桿的速度為

根據(jù)能量守恒求得:

綜上所述本題答案是:(1) (2) 1.5m/s (3)0.25J

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,帶有光滑豎直桿的三角形斜劈固定在水平地面上,放置于斜劈上的光滑小球與套在豎直桿上的小滑塊用輕繩連接,開始時(shí)輕繩與斜劈平行,F(xiàn)給小滑塊施加一個(gè)豎直向上的拉力,使小滑塊沿桿緩慢上升,整個(gè)過程中小球始終未脫離斜劈,則有

A. 小球?qū)π迸膲毫Ρ3植蛔?/span>

B. 輕繩對(duì)小球的拉力先減小后增大

C. 豎直桿對(duì)小滑塊的彈力先增大再減小

D. 對(duì)小滑塊施加的豎直向上的拉力逐漸增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】冬季我國(guó)多地都出現(xiàn)了霧霾天氣,嚴(yán)重影響了人們的健康和交通;設(shè)有一輛汽車在能見度較低的霧霾天氣里以54km/h的速度勻速行駛,司機(jī)突然看到正前方有一輛靜止的故障車,該司機(jī)剎車的反應(yīng)時(shí)間為0.5s,剎車后汽車勻減速前進(jìn),剎車過程中加速度大小為5m/s2,最后停在故障車前1.5m,避免了一場(chǎng)事故。求:

(1)司機(jī)發(fā)現(xiàn)故障車后,經(jīng)過5秒汽車的位移?

(2)從司機(jī)發(fā)現(xiàn)故障車到停下來(lái)的過程,汽車的平均速度?

(3)要避免這場(chǎng)事故,司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間不能超過多長(zhǎng)時(shí)間?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,固定的豎直光滑U型金屬導(dǎo)軌,間距為L,上端接有阻值為R的電阻,處在方向水平且垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒與勁度系數(shù)為k的固定輕彈簧相連放在導(dǎo)軌上導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。初始時(shí)刻,彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)其伸長(zhǎng)量為,此時(shí)導(dǎo)體棒具有豎直向上的初速度v0。在沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過程中,導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸則下列說法正確的是( )

A. 初始時(shí)刻導(dǎo)體棒受到的安培力大小

B. 初始時(shí)刻導(dǎo)體棒加速度的大小

C. 導(dǎo)體棒往復(fù)運(yùn)動(dòng),最終靜止時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)

D. 導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)直到最終靜止的過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】(1)為完成探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系的實(shí)驗(yàn),必須要選用的是_____ 。

A.有閉合鐵芯的原副線圈

B.無(wú)鐵芯的原副線圈

C.交流電源

D.直流電源

E.多用電表(交流電壓檔)

F.多用電表(交流電流檔)

用匝數(shù)匝和匝的變壓器,實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)如下表,

1.80

2.80

3.80

4.90

4.00

6.01

8.02

9.98

根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)可判斷連接電源的線圈是_________ (填)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,實(shí)線與虛線分別表示振幅、頻率均相同的兩列波的波峰和波谷。此刻,M是波峰與波峰的相遇點(diǎn),下列說法中正確的是(  )

A. 該時(shí)刻位于O處的質(zhì)點(diǎn)正處于平衡位置

B. P、N兩處的質(zhì)點(diǎn)始終處在平衡位置

C. 隨著時(shí)間的推移,M處的質(zhì)點(diǎn)將向O處移動(dòng)

D. 從該時(shí)刻起,經(jīng)過四分之一周期,M處的質(zhì)點(diǎn)到達(dá)平衡位置,此時(shí)位移為零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】將一條長(zhǎng)x=16m的均勻彈性繩沿水平拉直,M為繩的中點(diǎn),兩端的波源PQ同時(shí)開始沿豎直方向上下振動(dòng),兩波源振動(dòng)0.4s產(chǎn)生的波形如圖,A點(diǎn)距P點(diǎn)4m,以下判斷正確的是

A. 兩列波的波速均為10m/s

B. 波源Q的振動(dòng)頻率為5Hz

C. 質(zhì)點(diǎn)M開始振動(dòng)時(shí),速度方向豎直向下

D. 從兩波源開始振動(dòng)經(jīng)時(shí)間1.0s,質(zhì)點(diǎn)M恰好在平衡位置

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,輕彈簧下端固定在水平面上。一個(gè)小球從彈簧正上方某一高度處由靜止開始自由下落,接觸彈簧后把彈簧壓縮到一定程度后停止下落。在小球下落的這一全過程中,下列說法中正確的是( )

A. 小球剛接觸彈簧瞬間速度最大

B. 小球接觸彈簧時(shí)加速度立即變?yōu)樨Q直向上

C. 從小球接觸彈簧到到達(dá)最低點(diǎn),小球的速度先增大后減小

D. 從小球接觸彈簧到到達(dá)最低點(diǎn),小球的加速度先減小后增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在水平地面上有一傾角為θ的斜面體B處于靜止?fàn)顟B(tài),其斜面上放有與之保持相對(duì)靜止的物體A,F(xiàn)對(duì)斜面體B施加向左的水平推力,使物體A和斜面體B一起向左做加速運(yùn)動(dòng),加速度從零開始逐漸增加,直到AB開始發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),關(guān)于這個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中A所受斜面的支持力N,以及摩擦力f的大小變化情況,下列說法中正確的是

A. N增大,f持續(xù)增大

B. N不變,f不變

C. N減小,f先增大后減小

D. N增大,f先減小后增大

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