【題目】如圖,電動機牽引一根原來靜止的,長L為1m、質(zhì)量m為0.1kg的導(dǎo)體棒MN上升,導(dǎo)體棒的電阻R為1Ω,架在豎直放置的框架上,它們處于磁感應(yīng)強度B為1T的勻強磁場中,磁場方向與框架平面垂直.當導(dǎo)體棒上升h=3.8m時,獲得穩(wěn)定的速度,導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量為2J,電動機牽引棒時,電壓表、電流表的讀數(shù)分別為7V、1A保持不變,電動機內(nèi)阻r為1Ω,不計框架電阻及一切摩擦,求:

(1)棒能達到穩(wěn)定速度;

(2)棒從靜止至達到穩(wěn)定速度所需要的時間.

【答案】(1)2m/s;(2)1s

【解析】(1)電動機的輸出功率為:P=IU-I2r=6W;
電動機的輸出功率就是電動機牽引棒的拉力的功率,則有P=Fv
當棒達穩(wěn)定速度時F=mg+BI′L,感應(yīng)電流,

則棒所受的安培力大小為
根據(jù)平衡條件得 F=mg+F
聯(lián)立以上三式,解得棒達到的穩(wěn)定速度為v=2m/s.
(2)由能量守恒定律得:Pt=mgh+mv2+Q,

解得t=1s,

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】靜電計是在驗電器的基礎(chǔ)上制成的,用其指針張角的大小來定性顯示其金屬球與外殼之間的電勢差大小。如圖所示,A、B是平行板電容器的兩個金屬板,G為靜電計。開始時開關(guān)S閉合,靜電計指針張開一定角度,為了使指針張開的角度增大些,下列采取的措施可行的是 ( )

A.斷開開關(guān)S后,將A、B分開些

B.保持開關(guān)S閉合,將A、B兩極板分開些

C.保持開關(guān)S閉合,將A、B兩極板靠近些

D.保持開關(guān)S閉合,將變阻器滑動觸頭向右移動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,水平面上的不平行導(dǎo)軌MN、PQ上放著兩根光滑導(dǎo)體棒ab、cd,兩棒間用絕緣絲線系;開始時勻強磁場垂直紙面向里,磁感強度B隨時間t的變化如圖乙所示,則以下說法正確的是:( )

A. 在t0時刻導(dǎo)體棒ab中有感應(yīng)電流

B. 在t0時刻導(dǎo)體棒ab所受磁場的安培力方向水平向左

C. 在0~t0時間內(nèi)回路電流方向是acdba

D. 在0~t0時間內(nèi)導(dǎo)體棒ab始終靜止

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】公元1543年.哥白尼的《天體運行論》一書問世,該書預(yù)示了地心宇宙論的終結(jié).哥白尼提出行星繞太陽做勻速圓周運動,其運動的示意圖如圖所示,假設(shè)行星只受到太陽的引力作用.按照哥白尼上述的現(xiàn)點,下列說法中正確的是(

A. 太陽對各行星的引力大小相同

B. 土星繞太陽運動的向心加速度比地球的大

C. 木星繞太陽運動的線速度比地球的大

D. 火星繞太陽運動的周期大于地球的周期

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于水平方向的勻強磁場中,線框面積為S,電阻為R.線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度ω從中性面開始勻速轉(zhuǎn)動,線框轉(zhuǎn)過時的感應(yīng)電流為I,下列說法正確的是( )

A.線框中感應(yīng)電流的有效值為2I

B.線框轉(zhuǎn)動過程中穿過線框的磁通量的最大值為

C.從中性面開始轉(zhuǎn)過的過程中,通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為

D.線框轉(zhuǎn)一周的過程中,產(chǎn)生的熱量為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電阻忽略不計的、兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置,其上端接一阻值為3 Ω的定值電阻R.在水平虛線L1、L2間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強磁場B,磁場區(qū)域的高度為d=0.5 m.導(dǎo)體棒a的質(zhì)量ma=0.2 kg、電阻Ra=3 Ω;導(dǎo)體棒b的質(zhì)量mb=0.1 kg、電阻Rb=6 Ω,它們分別從圖中M、N處同時由靜止開始在導(dǎo)軌上無摩擦向下滑動,都能勻速穿過磁場區(qū)域,且當b剛穿出磁場時a正好進入磁場.設(shè)重力加速度為g=10 m/s2,不計a、b棒之間的相互作用.導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且與導(dǎo)軌接觸良好.求:

(1)在整個過程中,a、b兩棒分別克服安培力所做的功;

(2)導(dǎo)體棒a從圖中M處到進入磁場的時間;

(3)M點和N點距L1的高度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖(a)所示,一個電阻值為R,匝數(shù)為n的圓形金屬線與阻值為2R的電阻R1連結(jié)成閉合回路.線圈的半徑為r1.在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖(b)所示.圖線與橫、縱軸的截距分別為t0B0.導(dǎo)線的電阻不計.求0至t1時間內(nèi)

(1)通過電阻R1上的電流大小和方向;

(2)通過電阻R1上的電量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,半徑R=0.5 m的光滑圓弧面CDM分別與光滑斜面體ABC和斜面MN相切于C、M點,O為圓弧圓心,D為圓弧最低點.斜面體ABC固定在地面上,頂端B安裝一定滑輪,一輕質(zhì)軟細繩跨過定滑輪(不計滑輪摩擦)分別連接小物塊P、Q(兩邊細繩分別與對應(yīng)斜面平行),并保持P、Q兩物塊靜止.若PC間距為L1=0.25 m,斜面MN足夠長,物塊P質(zhì)量m=3 kg,與MN間的動摩擦因數(shù)μ=,求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)燒斷細繩后,物塊P第一次到達D點時對軌道的壓力大小;

(2)物塊P第一次過M點后0.3 s到達K點,則MK間距多大;

(3)物塊P在MN斜面上滑行的總路程.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,水平地面上放置一傾角為θ=37°的足夠長的斜面,質(zhì)量為m的物塊置于斜面的底端.某時刻起物塊在沿斜面向上的力F作用下由靜止開始運動,力F隨位移變化的規(guī)律如圖乙所示.已知整個過程斜面體始終保持靜止狀態(tài),物塊開始運動t=0.5 s內(nèi)位移x1=1 m,0.5 s后物塊再運動x2=2 m時速度減為0.取g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:

(1)由靜止開始,0.5 s末物塊運動的速度的大;

(2)物塊沿斜面向上運動過程,受到的摩擦力做的功;

(3)物塊在沿斜面向下運動過程中,斜面體受到地面的摩擦力的大。

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