【題目】如圖所示,兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角θ=37°,導(dǎo)軌間距L=0.2m,底端接阻值R1=4.0Ω的定值電阻,頂端接阻值R2=4.0Ω的小燈泡,導(dǎo)軌間有磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T、方向垂直導(dǎo)軌向上的勻強(qiáng)磁場。將一質(zhì)量m=0.1kg金屬棒垂直于導(dǎo)軌靜止釋放,棒沿導(dǎo)軌下距離為s時(shí),速度達(dá)到最大值,此時(shí)小燈泡恰能正常發(fā)光,電路中產(chǎn)生的焦耳熱Q=0.35J。棒與導(dǎo)軌的電阻不計(jì),它們之間接觸良好、動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,重力加速度g10m/s2,sin37°=0.6cos37°=0.8,求:

(1)金屬剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大;

(2)小燈泡的額定電壓;

(3)金屬棒沿導(dǎo)軌下滑的距離s。

【答案】(1)a=4m/s2(2)U=2V;(3)s=4m

【解析】

(1)金屬棒剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)初速度為零,不受安培力作用,由牛頓第二定律得:

mgsinθμmgcosθ=ma

a=4m/s2

(2)金屬棒下滑到速度最大時(shí)其合外力為零,設(shè)金屬棒中的總電流為I,由平衡條件得:

mgsinθ=BILμmgcosθ

通過小燈泡電流

IL=I

U=ILR

U=2V

(3)金屬棒電阻不計(jì),電動(dòng)勢與端電壓相等

E=BLv=U

對(duì)金屬棒,由動(dòng)能定理

解得

s=4m

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】利用傳感器和計(jì)算機(jī)可以研究快速變化的力的大小。實(shí)驗(yàn)時(shí)讓某消防員從一平臺(tái)上跌落,自由下落2 m后雙腳觸地,接著他用雙腿彎曲的方法緩沖,使自身重心又下降了0.5 m,最后停止。用這種方法獲得消防員受到地面沖擊力隨時(shí)間變化的圖線如圖所示,根據(jù)圖線所提供的信息,以下判斷正確的是(

A.t1時(shí)刻消防員的速度最大

B.t2時(shí)刻消防員的速度最大

C.t3時(shí)刻消防員的速度最大

D.t4時(shí)刻消防員的加速度最小

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A.B.

C.D.

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【題目】如圖所示,木塊m1從光滑的斜面上的A點(diǎn)以a=2m/s2的加速度由靜止開始下滑,與此同時(shí)小球m2在距C點(diǎn)的正上方h=20m處自由落下,木塊m1以不變的速率途經(jīng)斜面底端B點(diǎn)后繼續(xù)在粗糙的水平面上運(yùn)動(dòng),在C點(diǎn)恰好與自由下落的小球m2相遇,若斜面AB段長L1=lm,水平BC段長L2=1.2m,不計(jì)空氣阻力,試求:(g=10m/s2

1m2下落到地面的時(shí)間;

2m1運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度的大小和在BC段加速度的大小;

3)相遇時(shí)木塊m1的速度大小。

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【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m的小球套在粗糙豎直桿上,一原長為L的輕質(zhì)彈簧左端固定在O點(diǎn),右端與小球連接,桿上有A、BC、D四點(diǎn),OC與桿垂直,OC=L,D、A兩點(diǎn)關(guān)于C點(diǎn)對(duì)稱。若小球從A點(diǎn)由靜止釋放,將下降到最低點(diǎn)B,小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒為μ,彈簧的形變始終在彈簧的彈性限度內(nèi),則小球(  )

A.向下經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的加速度小于重力加速度

B.A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中,所受摩擦力先減小后增大

C.A點(diǎn)到D點(diǎn)的過程中小球損失的機(jī)械能等于其克服摩擦力做的功

D.A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能一直減少

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【題目】如圖所示,斜拉橋的塔柱兩側(cè)有許多鋼索,它們的一端都系在塔柱上.對(duì)于每一對(duì)鋼索,它們的上端可以看成系在一起,即兩根鋼索對(duì)塔柱的拉力F1、F2作用在同一點(diǎn).它們合起來對(duì)塔柱的作用效果應(yīng)該讓塔柱好像受到一個(gè)豎直向下的力F一樣如圖(2)所示.這樣,塔柱便能穩(wěn)固地佇立在橋墩上,不會(huì)因鋼索的牽拉而發(fā)生傾斜,甚至倒下.如果斜拉橋塔柱兩側(cè)的鋼索不能呈對(duì)稱分布如圖(3)所示,要保持塔柱所受的合力豎直向下,那么鋼索AC、AB的拉力FAC、FAB應(yīng)滿足(

A.FAC:FAB=1:1

B.FAC:FAB=sinβ:sinα

C.FAC:FAB=cosβ:cosα

D.FAC:FAB=sinα:sinβ

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【題目】盧瑟福對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的解釋錯(cuò)誤的是( 。

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B.使α粒子產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的原因是α粒子碰上了電子

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D.原子核很小,只有極少數(shù)靠近它的α粒子產(chǎn)生大角度偏轉(zhuǎn)

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求:(1)繩子斷時(shí)小球運(yùn)動(dòng)的角速度多大?

(2)繩斷后,小球落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)間的水平距離(g10 m/s2

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【題目】下列說法正確的是(

A.射線的穿透能力比射線強(qiáng)

B.天然放射現(xiàn)象說明原子具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)

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