【題目】如圖所示,兩條平行導(dǎo)軌MN、PQ的間距為L,粗糙的水平軌道的左側(cè)為半徑為的光滑圓軌道,其最低點(diǎn)與右側(cè)水平直導(dǎo)軌相切,水平導(dǎo)軌的右端連接一阻值為R的定值電阻;同時(shí),在水平導(dǎo)軌左邊寬度為的區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場,F(xiàn)將一金屬桿從圓軌道的最高點(diǎn)PM處由靜止釋放,金屬桿滑到磁場右邊界時(shí)恰好停止。已知金屬桿的質(zhì)量為、接入電路部分的電阻為R,且與水平導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,金屬桿在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,導(dǎo)軌的電阻不計(jì),重力加速度大小為,求:
(1)金屬桿剛到達(dá)水平軌道時(shí)對導(dǎo)軌的壓力大小N;
(2)整個(gè)過程中通過金屬桿橫截面的電荷量;
(3)整個(gè)過程中定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)金屬桿剛到達(dá)水平軌道的速度大小為,金屬桿在圓弧軌道上下滑的過程中,根據(jù)機(jī)械能守恒定律有:
設(shè)此時(shí)導(dǎo)軌對金屬桿的支持力大小為F,則有:
解得:
根據(jù)牛頓第三定律可知:。
(2)設(shè)金屬桿在水平直導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為,則這段時(shí)間內(nèi)金屬桿中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢為,其中磁通量的變化
這段時(shí)間內(nèi)金屬桿上通過的平均電流為:
通過金屬桿橫截面的電荷量為
解得:。
(3)在金屬桿運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中,由能量守恒定律有:
解得:。
年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在豎直平面有一個(gè)光滑的圓弧軌道MN,其下端(即N端)與表面粗糙的水平傳送帶左端相切,軌道N端與傳送帶左端的距離可忽略不計(jì)。當(dāng)傳送帶不動(dòng)時(shí),將一質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從光滑軌道上的P位置由靜止釋放,小物塊以速度v1滑上傳送帶,從它到達(dá)傳送帶左端開始計(jì)時(shí),經(jīng)過時(shí)間t1,小物塊落到水平地面的Q點(diǎn);若傳送帶以恒定速率v2沿順時(shí)針方向運(yùn)行,仍將小物塊從光滑軌道上的P位置由靜止釋放,同樣從小物塊到達(dá)傳送帶左端開始計(jì)時(shí),經(jīng)過時(shí)間t2,小物塊落至水平地面。關(guān)于此時(shí)物塊的運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是
A.小物塊的落地點(diǎn)可能仍在Q點(diǎn)
B.小物塊的落地點(diǎn)可能在Q點(diǎn)右側(cè)
C.若v2<v1,仍可能有t2=t1
D.若v2<v1,不可能有t2<t1
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在傾角為的粗糙斜面上放置與輕彈簧相連的物體A,彈簧另一端通過輕繩連接到輕質(zhì)定滑輪Q上,三個(gè)物體B、C、D通過繞過定滑輪Q的輕繩相連而處于靜止?fàn)顟B(tài),F(xiàn)將物體D從C的下端取下掛在B上,松手后物體A扔處于靜止?fàn)顟B(tài),若不計(jì)輪軸與滑輪.繩與滑輪間的摩擦,則下列有關(guān)描述正確的是( )
A.物體D掛在物體B下面比D掛在C下面時(shí),物體A所受的摩擦力減小了
B.物體D掛在物體B下面比D掛在C下面時(shí),彈簧的形變量減小了
C.物體D掛在物體B下面比D掛在C下面時(shí),地面對斜面體的支持力減小了
D.物體D掛在物體B下面比D掛在C下面時(shí),地面對斜面體有向左的摩擦力
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,水平面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置,間距為L,一端通過導(dǎo)線與阻值為R的電阻連接。導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿,金屬桿.導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì),勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向下。用于導(dǎo)軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上,桿最終做勻速速度。當(dāng)改變拉力的大小時(shí),金屬桿做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度v也會變化,v和F的關(guān)系如圖乙所示,下列說法正確的是( )
A.金屬桿的勻速運(yùn)動(dòng)之前做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B.流過電阻R的電流方向?yàn)?/span>
C.由圖像可以得出B、L、R三者的關(guān)系式為
D.當(dāng)恒力時(shí),電阻R消耗的最大電功率為
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,理想變壓器原.副線圈的匝數(shù)之比為,b是原線圈的中心抽頭,電壓表和電流表均為理想電表,從某時(shí)刻開始在原線圈c、d兩端加上交變電壓,其瞬時(shí)值,則( )
A.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時(shí),電壓表的示數(shù)為
B.當(dāng)時(shí),電壓表的讀數(shù)為
C.單刀雙擲開關(guān)與a連接,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向上移動(dòng)的過程中,電壓表的示數(shù)增大,電流表示數(shù)變小
D.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a板向b時(shí),電壓表和電流表的示數(shù)均變小
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】物體受到幾個(gè)外力的作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng),如果撤去其中的一個(gè)力而保持其余的力的大小方向都不變,則物體可能做( )
A. 曲線運(yùn)動(dòng)
B. 勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C. 平拋運(yùn)動(dòng)
D. 勻減速直線運(yùn)動(dòng)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一帶有乒乓球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺如圖所示.水平臺面的長和寬分別為L1和L2,中間球網(wǎng)高度為h.發(fā)射機(jī)安裝于臺面左側(cè)邊緣的中點(diǎn),能以不同速率向右側(cè)不同方向水平發(fā)射乒乓球,發(fā)射點(diǎn)距臺面高度為3h.不計(jì)空氣的作用,重力加速度大小為g.若乒乓球的發(fā)射速率v在某范圍內(nèi),通過選擇合適的方向,就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺面上,則v的最大取值范圍是( )
A.<v<L1
B. <v<
C. <v<
D. <v<
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示是我國發(fā)射的“嫦娥三號”衛(wèi)星被月球俘獲的示意圖,“嫦娥三號”衛(wèi)星先繞月球沿橢圓軌道Ⅲ運(yùn)動(dòng),在P點(diǎn)經(jīng)兩次制動(dòng)后最終沿月球表面的圓軌道Ⅰ做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知圓軌道半徑為r,橢圓Ⅲ的半長軸為4r,衛(wèi)星沿圓軌道Ⅰ運(yùn)行的周期為T,則下列說法中正確的是( )
A.“嫦娥三號”衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運(yùn)行的機(jī)械能大于在軌道Ⅲ上運(yùn)行的機(jī)械能
B.“嫦娥三號”衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運(yùn)行時(shí),在M點(diǎn)的速度大小大于在P點(diǎn)的速度大小
C.“嫦娥三號”衛(wèi)星在三個(gè)軌道上運(yùn)行時(shí),在P點(diǎn)的加速度總是相同的
D.“嫦娥三號”衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運(yùn)行時(shí),從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為4T
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com