【題目】如圖,一對(duì)表面粗糙的平行金屬導(dǎo)軌固定在水平地面上,軌道與地面絕緣,軌道頂端連接有一定值電阻R,在、區(qū)域內(nèi)有垂直軌道平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一水平金屬桿CD通過(guò)兩金屬環(huán)套在軌道上,現(xiàn)使金屬桿CD以某一初速度豎直向上運(yùn)動(dòng),穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后繼續(xù)上升到最高位置,然后落回地面,此后不再運(yùn)動(dòng),已知金屬桿CD與軌道間的摩擦力大小恒為其重力的倍,金屬桿CD向上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)位置時(shí)的速度之比為2:1,間的距離是間的距離的n倍,金屬桿CD向下運(yùn)動(dòng)剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域就座勻速運(yùn)動(dòng),重力加速度為g,金屬導(dǎo)軌與金屬桿CD的電阻都忽略不計(jì),求:

1金屬桿CD向上、向下兩次經(jīng)過(guò)位置時(shí)的速度之比;

2金屬桿CD向上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度大;

3金屬桿CD向上,向下兩次經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之比。

【答案】123

【解析】

試題分析:1設(shè)桿的質(zhì)量為m間的距離為h,上升過(guò)程中的加速度大小為

,

下降過(guò)程中的加速度大小為

,,

2設(shè)桿的長(zhǎng)度為,,桿上下運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)時(shí)的速度為,切割產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)

回路中的電流

桿受到的安培力大小為,方向豎直向下

桿向上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),由牛頓第二定律可得

解得

由題意,桿下落進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速運(yùn)動(dòng)的速度為

切割產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)

此時(shí)回路中的電流

桿受到的安培力大小為

這一過(guò)程中桿受力平衡,即

可得

因?yàn)?/span>,可得

代入可得

3設(shè)間的距離為d,桿向上穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中,由動(dòng)能定理

桿過(guò)后繼續(xù)上升了nd,這一過(guò)程由動(dòng)能定理

桿下落過(guò)程中,

由功能關(guān)系有

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,在的區(qū)域內(nèi)沿存在與xoy平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,方向垂直紙面向里,假設(shè)一系列質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子初速度為零,經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)加速后從O點(diǎn)沿Ox軸正方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,有一塊厚度不計(jì)、高度為d的金屬板豎直放置在磁場(chǎng)中,截面如圖,M、N分別為金屬板截面的上、下端點(diǎn),M點(diǎn)的坐標(biāo)為d、2d,N點(diǎn)的坐標(biāo)為d、d。不計(jì)正離子的重力。

1加速電場(chǎng)的電壓在什么范圍內(nèi),進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子才能全部打在金屬板上?

2求打在金屬板上的離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間與最長(zhǎng)時(shí)間的比值sin37°=06,cos37°=08

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列關(guān)于物理學(xué)發(fā)展史的說(shuō)法正確的是(

A. 牛頓做了著名的斜面實(shí)驗(yàn),得出輕、重物體自由下落一樣快的結(jié)論

B. 開(kāi)普勒對(duì)第谷觀測(cè)的行星數(shù)據(jù)進(jìn)行多年研究,得出了萬(wàn)有引力定律

C. 卡文迪許通過(guò)卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn),測(cè)量出靜電力常量

D. 密立根通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn),測(cè)定了元電荷的數(shù)值

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列敘述錯(cuò)誤的是

A. 質(zhì)量、長(zhǎng)度和時(shí)間是力學(xué)中三個(gè)基本物理量,它們的單位千克、米和秒就是基本單位

B. 導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡時(shí),表面各處電勢(shì)相等,場(chǎng)強(qiáng)也相等

C. 蹦極運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)蹦床上升過(guò)程中處于失重狀態(tài)

D. 探究加速度與質(zhì)量、合外力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量的方法

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】隨著我國(guó)高速公路的發(fā)展,越來(lái)越多的人選擇開(kāi)車(chē)出行,這也造成了高速路的擁堵,為此開(kāi)發(fā)了電子不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)ETC,汽車(chē)分別通過(guò)ETC通道和人工收費(fèi)通道的流程如圖所示,假設(shè)汽車(chē)以=72km/h的速度沿直線朝著收費(fèi)站正常行駛,如果過(guò)ETC通道,需要在汽車(chē)運(yùn)動(dòng)到通道口時(shí)速度恰好減為零=4m/s,然后勻速通過(guò)總長(zhǎng)度為d=16m的通道,接著再勻加速至后正常行駛;如果人工收費(fèi)通道,需要恰好在中心線處勻減速至零,經(jīng)過(guò)=20s的時(shí)間繳費(fèi)成功后,再啟動(dòng)汽車(chē)勻加速至后正常行駛,設(shè)汽車(chē)加速和減速過(guò)程中的加速度大小均為,求

1汽車(chē)過(guò)ETC通道時(shí),從開(kāi)始減速到恢復(fù)正常行駛過(guò)程中中的位移x;

2汽車(chē)通過(guò)ETC通道比通過(guò)人工收費(fèi)通道節(jié)約的時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,AB、AC兩光滑細(xì)桿組成的直角支架固定在豎直平面內(nèi),AB與水平面的夾角為30°,兩細(xì)桿上分別套有帶孔的a、b兩小球,在細(xì)線作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),細(xì)線恰好水平,某時(shí)刻剪斷細(xì)線,在兩球下滑到底端的過(guò)程中,下列結(jié)論正確的是

Aa、b兩球到底端時(shí)的速度相同

Ba、b兩球重力做功相同

C小球a受到的彈力小于小球b受到的彈力

D小球a下滑的時(shí)間大于小球b下滑的時(shí)間

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一質(zhì)量為m的小球以初動(dòng)能從地面豎直向上拋出,已知上升過(guò)程中受到阻力作用,圖中兩條圖線分別表示小球在上升過(guò)程中動(dòng)能、重力勢(shì)能中的某一個(gè)與其上升高度之間的關(guān)系,以地面為零勢(shì)能面,表示上升的最大高度,圖中坐標(biāo)數(shù)據(jù)中的k值為常數(shù)且滿足則由圖可知,寫(xiě)下來(lái)結(jié)論正確的是

A①表示的是動(dòng)能隨上升高度的圖像,②表示的是重力勢(shì)能隨上升高度的圖像

B上升過(guò)程中阻力大小恒定且

C上升高度時(shí),重力勢(shì)能和動(dòng)能相等

D上升高度時(shí),動(dòng)能與重力勢(shì)能之差為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為的斜面體放在粗糙水平地面上,斜面頂端安有滑輪,不可伸長(zhǎng)的輕繩連接A、B并跨過(guò)滑輪,起初A懸空,B靜止與斜面上,現(xiàn)用水平力F拉住繩上的一點(diǎn),使A從豎直緩慢移動(dòng)到虛線位置,在此過(guò)程中斜面體與物體B始終保持靜止,則

A繩子對(duì)A的張力一直減小

B地面對(duì)斜面體的摩擦力增大

C斜面體對(duì)地面的壓力減小

D物體B受到的摩擦力一定沿斜面向上

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】五人制足球的賽場(chǎng)長(zhǎng)40m,寬20m,如圖所示.在比賽中,功方隊(duì)員在中線附近突破防守隊(duì)員,將足球沿邊路向前踢出,足球的運(yùn)動(dòng)可視為在地面上做初速度為v1=6m/s的勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為a1=1m/s2.該隊(duì)員將足球踢出后,立即由靜止啟動(dòng)追趕足球,他的運(yùn)動(dòng)可看作是勻加速直線運(yùn)動(dòng),最大加速度為a2=1m/s2,能達(dá)到的最大速度為v2=4m/s.該隊(duì)員至少經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間能追上足球?

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同步練習(xí)冊(cè)答案