【題目】如圖,兩根相距L且足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ傾斜固定放置,與水平面成θ角,頂端接一阻值為R的電阻,軌道平面內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,方向垂直軌道平面向上。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab與金屬導(dǎo)軌垂直,以一定初速度v0從導(dǎo)軌底端NQ沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動。已知金屬桿ab與導(dǎo)軌始終接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計,重力加速度為g。

(1)求桿ab剛開始運(yùn)動時的加速度大小a;

(2)若已知桿ab上升的最大高度為H,求該上升過程中電阻R產(chǎn)生的熱量QR和通過電阻R的電荷量q。

【答案】(1) (2),

【解析】

(1)ab剛開始運(yùn)動時,桿ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢EBLv0

感應(yīng)電流:

ab受到的安培力大小:

,方向沿導(dǎo)軌向下

根據(jù)牛頓第二定律得:

mgsinθ+Fma

解得:

(2)該上升過程中,根據(jù)能量守恒定律得:

電阻R產(chǎn)生的熱量:

解得:

通過電阻R的電荷量:q=It

聯(lián)立解得:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2018215日,百度Apollo無人車亮相央視春晚,在港珠澳大橋開跑

1)無人駕駛汽車車頭裝有一個激光雷達(dá),就像車輛的“鼻子",隨時“嗅"著前方80m范圍內(nèi)車輛和行人的“氣息”。若無人駕駛汽車剎車時的加速度大小為 3.6 m/s,為不撞上前方靜止的障礙物,汽車在該路段勻速行駛時的最大速度是多少?(計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

2)若一輛有人駕駛的汽車在該無人駕駛汽車前40m處,兩車都以20m/s的速度行駛,當(dāng)前方汽車以5m/s2的加速度剎車2.0s后,無人駕駛汽車立即以a的加速度剎車。為不發(fā)生意外,無人駕駛汽車減速的加速度至少要多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示實(shí)線為某電場中的三條電場線,一點(diǎn)電荷從M點(diǎn)射入電場,只受電場力作用下沿圖中虛線運(yùn)動到N點(diǎn),則( 。

A.點(diǎn)電荷一定帶負(fù)電

B.MN運(yùn)動的過程中點(diǎn)電荷的電勢能一直減少

C.MN運(yùn)動的過程中點(diǎn)電荷的動能一直減小

D.MN運(yùn)動的過程中點(diǎn)電荷的動能和電勢能的總和一直減少

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在某處以初速度20 m/s豎直向上拋出A球后,又以同樣速度從同一位置豎直向上拋出B球,兩球拋出的時間間隔為2s,重力加速度取10 m/s2.(  )

A.A球在上升過程中與B球相遇

B.B球拋出后,經(jīng)過1.5sA球相遇

C.A球拋出后,經(jīng)過3 sB球相遇

D.若時間間隔再小一點(diǎn),A球可在上升過程中與B球相遇

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,某同學(xué)用繩子拉木箱,使它從靜止開始沿粗糙水平路面運(yùn)動至某一速度的過程,下列分析正確的是

A.動能的增量等于拉力做的功

B.機(jī)械能增量等于拉力做的功

C.摩擦產(chǎn)生的熱量等于克服摩擦力做的功

D.拉力越大該同學(xué)做功越多

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】車輛啟動過程中的加速度會隨牽引力變化而變化。加速度變化過快會讓人不舒服,若穩(wěn)定加速會使人感覺更適應(yīng)。為此有人提出了加速度變化率的概念,用來反應(yīng)加速度變化的快慢,稱為加加速度。加加速度在車輛、電梯等日常生活和工程問題中都有重要的實(shí)際意義。關(guān)于加加速度,下列說法正確的是

A.加速度變化率的單位應(yīng)是m/s2

B.若加速度變化率為0,則物體做勻速運(yùn)動

C.加速度變化率與合外力變化率成正比

D.加速度變化率與合外力成正比

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一根很長且不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪,繩兩端系著三個小球A、B、C,三小球組成的系統(tǒng)保持靜止,A球質(zhì)量為m,B球質(zhì)量為3m,C球離地面高度為h,F(xiàn)突然剪斷A球和B球之間的繩子,不計空氣阻力,三個小球均視為質(zhì)點(diǎn),則( 。

A. 剪斷繩子瞬間,A球的加速度為g

B. 剪斷繩子瞬間,C球的加速度為g

C. A球能上升的最大高度為2h

D. A球能上升的最大高度為1.6h

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】研究平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。某同學(xué)設(shè)想在小球下落的空間中選取三個豎直平面 12、3,平面與斜槽所在的平面垂直。小球從斜槽末端水平飛出,運(yùn)動軌跡與平面 1、2、3 的交點(diǎn)依次為 A、B C。小球由 A 運(yùn)動到 B,豎直位移為 y1,動能的變化量為 ΔEk1,速度的變化量為 Δv1;小球由 B 運(yùn)動到 C,豎直位移為 y2,動能的變化量為 ΔEk2,速度的變化量為 Δv2。若 y1 = y2,忽略空氣阻力的影響,下列關(guān)系式正確的是

A.ΔEk1Ek2B.ΔEk1Ek2

C.Δv1v2D.Δv1v2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“探究合外力做的功與物體動能改變量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),將光電門固定在軌道上的B點(diǎn),用重物通過細(xì)線拉小車,細(xì)線拉力的大小可由拉力傳感器測出,小車質(zhì)量為M,保持小車質(zhì)量不變,改變所掛重物質(zhì)量m進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),每次小車都從同一位置A由靜止釋放。

1)完成該實(shí)驗(yàn)時,__________(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力;

2)在正確規(guī)范操作后,實(shí)驗(yàn)時讀出拉力傳感器的示數(shù)F,測出小車質(zhì)量M,遮光條寬度d,擋光時間tAB間的距離L,則驗(yàn)證動能定理的表達(dá)式為________(用測得的物理量表示)。

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