【題目】如圖所示,平行金屬導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng)=0.6m,與水平面間的傾角為θ=37°,導(dǎo)軌電阻不計(jì),底端接有阻值為R=3Ω的定值電阻,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直向上穿過導(dǎo)軌平面.有一質(zhì)量為m=0.2kg,長(zhǎng)也為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,導(dǎo)體棒的電阻為Ro=1Ω,它與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.3.現(xiàn)讓導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌底部以平行斜面的速度vo=10m/s向上滑行,上滑的最大距離為s=4m.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2),以下說法正確的是( )

A. 把運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體棒視為電源,最大輸出功率6.75W

B. 導(dǎo)體棒最后可以下滑到導(dǎo)軌底部,克服摩擦力做的總功為10.0J

C. 當(dāng)導(dǎo)體棒向上滑d=2m時(shí),速度為7.07m/s

D. 導(dǎo)體棒上滑的整個(gè)過程中,在定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為2.46J

【答案】AD

【解析】試題分析:導(dǎo)體棒速度最大時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大,輸出功率最大,由功率公式可以求出最大輸出功率;

根據(jù)摩擦力與重力沿斜面向下的分力大小關(guān)系判斷導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)過程,然后答題;

由能量守恒定律求出金屬棒的速度;

由能量守恒定律求出電阻上產(chǎn)生的焦耳熱.

解:A、開始時(shí),導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大:E=BLv0=1×0.6×10=6V,電流I===1.5A,最大輸出功率P=I2R=1.52×3=6.75W,故A正確;

B、導(dǎo)體棒到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),摩擦力f=μmgcos37°=0.3×0.2×10×0.8=0.48N,重力沿斜面向下的分類mgsin37°=0.2×10×0.6=1.2Nf,導(dǎo)體棒到達(dá)最高點(diǎn)后反向向下加速運(yùn)動(dòng),整個(gè)過程中克服摩擦力做的總功W=f2s=0.48×2×4=3.84J,故B錯(cuò)誤;

C、假設(shè)棒上滑做勻減速運(yùn)動(dòng),設(shè)向上滑行距離d=2m時(shí),速度為v,加速度大小為a.則有 0﹣v02=﹣2asv2﹣v02=﹣2ad,解得:a=12.5m/s2,向上滑行2m時(shí),v==5m/s=7.07m/s,由于開始的2m內(nèi)合力比后2m的合力大,加速度大,所以當(dāng)導(dǎo)體棒向上滑行距離d=2m時(shí),速度一定小于7.07/s.故C錯(cuò)誤;

D、導(dǎo)體棒向上滑動(dòng)過程中,由能量守恒定律得:mv2=+Q+mgssin37°Q=QR+QR0,==,解得:QR=2.46J,故D正確;

故選:AD

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,質(zhì)量為M的“”形金屬框架MNPQ放在傾角為的絕緣斜面上,框架MN、PQ部分的電阻不計(jì),相距為L,上端NP部分的電阻為R。一根光滑金屬棒ab在平行于斜面的力(圖中未畫出)的作用下,靜止在距離框架上端NPL的位置。整個(gè)裝置處于垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示,其中B0、t0均為已知量。已知ab棒的質(zhì)量為m,電阻為R,長(zhǎng)為L,與框架接觸良好并始終相對(duì)斜面靜止,t0時(shí)刻框架也靜止,框架與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g。求:

t0時(shí)刻,流過ab棒的電流大小和方向;

⑵0~t0時(shí)間內(nèi),通過ab棒的電荷量及ab棒產(chǎn)生的熱量;

⑶框架MNPQ什么時(shí)候開始運(yùn)動(dòng)?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的速度﹣時(shí)間圖象如圖所示,該質(zhì)點(diǎn)

A在第1秒末速度方向發(fā)生了改變

B在第2秒末加速度方向發(fā)生了改變

C在前2秒內(nèi)發(fā)生的位移為零

D第3秒末和第5秒末的位置相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,福州位于北緯26°05′,P是位于福州的物體。一顆地球衛(wèi)星Q的軌道半徑小于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑,下列說法正確的是

A. 地球同步衛(wèi)星可能經(jīng)過福州上空

B. P的周期比Q的周期小

C. P的線速度比Q的線速度小

D. P的向心加速度比Q的向心加速度小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)于線圈中產(chǎn)生的交變電流:( )

A. 交變電流的周期一定等于線圈轉(zhuǎn)動(dòng)周期

B. 線圈磁通量最大時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值

C. 線圈每次通過中性面,感應(yīng)電流達(dá)到最大值

D. 線圈每次通過中性面,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】以下對(duì)有關(guān)情景描述符合物理學(xué)實(shí)際的是

A. 洗衣機(jī)脫水時(shí)利用向心運(yùn)動(dòng)把附著在衣物上的水份甩掉

B. 汽車通過拱形橋最高點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力大于汽車重力

C. 繞地球沿圓軌道飛行的航天器中懸浮的宇航員處于平衡狀態(tài)

D. 火車軌道在彎道處應(yīng)設(shè)計(jì)成外軌高內(nèi)軌低

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列現(xiàn)象中可以說明光是橫波的是(  )

A. 光的干涉和衍射現(xiàn)象

B. 光的色散現(xiàn)象

C. 光的全反射現(xiàn)象

D. 光的偏振現(xiàn)象

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)中:

(1)入射小球m1=15g,原靜止的被碰小球m2=10g,由實(shí)驗(yàn)測(cè)得它們?cè)谂鲎睬昂蟮膞-t圖象如圖,可知入射小球碰撞后的m1v1_____ kg·m/s,入射小球碰撞前的m1v1_____ kg·m/s,被碰撞后的m2v2_____kg·m/s。由此得出結(jié)論_______________________。

(2)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,本實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)必須要求的條件是_______

A.斜槽軌道必須是光滑的

B.斜槽軌道末端點(diǎn)的切線是水平的

C.入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速釋放

D.入射球與被碰球滿足ma>mb,ra=rb

(3)圖中M、P、N分別為入射球與被碰球?qū)?yīng)的落點(diǎn)的平均位置,則實(shí)驗(yàn)中要驗(yàn)證的關(guān)系是______;

A.ma·ON=ma·OP+mb·OM B.ma·OP=ma·ON+mb·OM

C.ma·OP=ma·OM+mb·ON D.ma·OM=ma·OP+mb·ON

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】將三個(gè)木板1、23固定在墻角,木板與墻壁和地面構(gòu)成了三個(gè)不同的三角形,如圖所示,其中12底邊相同,23高度相同,F(xiàn)將一個(gè)可以視為質(zhì)點(diǎn)的物塊分別從三個(gè)木板的頂端由靜止釋放,并沿斜面下滑到底端,物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同。在這三個(gè)過程中,下列說法不正確的是

A. 沿著1和2下滑到底端時(shí),物塊的速率不同,沿著2和3下滑到底端時(shí),物塊的速率相同

B. 沿著1下滑到底端時(shí),物塊的速度最大

C. 物塊沿若3下滑到底端的過程中,產(chǎn)生的熱量是最多的

D. 物塊沿著1和2下滑到底端的過程中,產(chǎn)生的熱鱟是一樣多的

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