【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)有間距l=40cm、足夠長(zhǎng)的平行直導(dǎo)軌,導(dǎo)軌上端連接一開關(guān)S。長(zhǎng)度恰好等于導(dǎo)軌間距的導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌接觸良好且無摩擦,導(dǎo)體棒ab的電阻R0.40Ω,質(zhì)量m=0.20kg。導(dǎo)軌電阻不計(jì),整個(gè)裝置處于與導(dǎo)軌平面垂直的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B0.50T,方向垂直紙面向里。空氣阻力可忽略不計(jì),取重力加速度g= 10m/s2。

1)當(dāng)t0=0時(shí)ab棒由靜止釋放 t=1.5s時(shí),閉合開關(guān)S求:

①閉合開關(guān)S瞬間ab棒速度v的大;

②當(dāng)ab棒向下的加速度a=5.0 m/s2時(shí),其速度v′的大。

2)若ab棒由靜止釋放,經(jīng)一段時(shí)間后閉合開關(guān)S,ab棒恰能沿導(dǎo)軌勻速下滑,求ab棒勻速下滑時(shí)電路中的電功率P。

【答案】(1)(2)40W

【解析】(1)①導(dǎo)體棒做自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有

②設(shè)導(dǎo)體棒以加速度a=5.0m/s2向下運(yùn)動(dòng)時(shí)其所受安培力為FA,速度為v′

根據(jù)牛頓第二定律有

解得:FA=1.0N

解得:

(2)解法1:導(dǎo)體棒沿軌道勻速下滑時(shí)通過導(dǎo)體棒的電流為Im,則

解得:Im=10A

此時(shí)電路中的電功率P= Im2R=40W ⑧

P= 40W ⑨

解法2:導(dǎo)體棒沿軌道勻速下滑時(shí)受安培力為FA′,速度為vm

解得:

此時(shí)電路中的電功率

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】把表頭G改裝成大量程電流表時(shí),下列說法正確的是(  )

A. 改裝原理為并聯(lián)電阻能增大通過G的電流

B. 改裝成電流表后,表頭G本身允許加的電壓增大了

C. 改裝后,表頭G自身的電阻減小了

D. 改裝后使用時(shí),表頭G本身的參量都不改變,整個(gè)并聯(lián)電路允許通過的電流增大了

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的近地衛(wèi)星和同步衛(wèi)星,下列說法中正確的是 ( )

A. 近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度大于第一宇宙速度

B. 所有同步衛(wèi)星的質(zhì)量一定相同,繞行速度的大小也是相同的

C. 近地衛(wèi)星或地球同步衛(wèi)星上的物體,因完全失重,其運(yùn)行加速度為零

D. 地球同步衛(wèi)星一定在地球赤道平面上的確定高度上運(yùn)行

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,內(nèi)壁光滑的圓管形軌道豎直放置在光滑水平地面上,且恰好處在兩固定光滑擋板M、N之間,圓軌道半徑為R,其質(zhì)量為2m,一質(zhì)量為m的小球能在管內(nèi)運(yùn)動(dòng),小球可視為質(zhì)點(diǎn),管的內(nèi)徑不計(jì),當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn)時(shí),圓軌道對(duì)地面的壓力剛好為零,則下列判斷正確的是(  )

A. 小球運(yùn)動(dòng)的最小速度為

B. 圓軌道對(duì)地面的最大壓力為10mg

C. 當(dāng)小球離擋板N最近時(shí),圓軌道對(duì)擋板N的壓力大小為5mg

D. 圓軌道對(duì)擋板M、N的壓力總是為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一個(gè)原來止的鈾核(原子質(zhì)量為232.0372u)放出一個(gè)α粒子(原子質(zhì)量為4.0026u)后衰變成釷核(原子質(zhì)量為228.0287u)。(已知1u相當(dāng)于931.5MeV的能量)試求:

①寫出衰變反應(yīng)方程并計(jì)算該反應(yīng)釋放出的能量;

②反應(yīng)結(jié)束后,α粒子和釷核分別在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),求α粒子和釷核的半徑比;

③在右圖中以A為出發(fā)點(diǎn)用圓規(guī)畫出它們的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】我國(guó)已啟動(dòng)嫦娥工程, 十年前嫦娥一號(hào)已經(jīng)成功發(fā)射。不久,我們將會(huì)登上月球。若宇航員在月球表面A點(diǎn)的正上方某處B以初速度v0將小物塊水平拋出,物塊落在月球表面C點(diǎn),用米尺測(cè)出A、B兩點(diǎn)間的距離hAC兩點(diǎn)間的距離s 。設(shè)A、C兩點(diǎn)在同一水平面上,月球可視為均勻球體且半徑為R 。試問:

1)月球表面重力加速度g為多大?

2物塊水平“拋出”的初速度至少為多大才不會(huì)落回月球表面?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑水平地面上靜止放置由彈簧相連的木塊AB,開始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng),現(xiàn)給A一個(gè)向右的瞬時(shí)沖量,讓A開始以速度v0向右運(yùn)動(dòng),若,則

A. 當(dāng)彈簧壓縮最短時(shí),B的速度達(dá)到最大值

B. 當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),A的速度一定向右

C. 當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),A的速度一定小于B的速度

D. 當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),A的速度可能大于B的速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑水平地面靜止放著質(zhì)量m=10kg的木箱,與水平方向成θ=60°的恒力F作用于物體,恒力F=20N.當(dāng)木箱在力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)40s,求

140s內(nèi)力F的平均功率;

240s末拉力F的瞬時(shí)功率.

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【題目】如圖,海王星繞太陽(yáng)沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng),P為近日點(diǎn),Q為遠(yuǎn)日點(diǎn),M,N為軌道短軸的兩個(gè)端點(diǎn),運(yùn)行的周期為,若只考慮海王星和太陽(yáng)之間的相互作用,則海王星在從P經(jīng)過M,Q到N的運(yùn)動(dòng)過程中

A.從P到M所用的時(shí)間等于

B.從Q到N階段,機(jī)械能逐漸變大

C. 從P到Q階段,速率逐漸變

D.從M到N階段,萬(wàn)有引力對(duì)它先做負(fù)功后做正功

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