【題目】如圖所示,光滑的金屬導(dǎo)軌MNPQ固定在豎直面內(nèi),軌道間距L=1m,底部接入一阻值R=0.15Ω的定值電阻,上端不相連接,金屬導(dǎo)軌處于垂直導(dǎo)軌平面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一質(zhì)量m=0.5kg的金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好,其離金屬導(dǎo)軌的上端和底部都足夠長(zhǎng),ab連入導(dǎo)軌間的電阻r=0.1Ω,電路中其余電阻不計(jì)。不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩繞過(guò)光滑的定滑輪與ab相連,在電鍵S打開的情況下,用大小為9N的恒力F從靜止開始向下拉細(xì)繩的自由端,當(dāng)自由端下降高度h=1.0m時(shí)細(xì)繩突然斷了,此時(shí)閉合電鍵S。運(yùn)動(dòng)中ab始終垂直導(dǎo)軌,并接觸良好。不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2,試問(wèn):

1)當(dāng)細(xì)繩自由端下降高度h=1.0m時(shí),ab棒速度的大小是多少?

2)當(dāng)細(xì)繩突然斷后ab棒的運(yùn)動(dòng)情況如何?

3)當(dāng)ab棒速度最大時(shí)電阻R消耗的電功率是多少?

【答案】(1) (2)ab棒先向上做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度減為零時(shí)再向下做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),最終勻速運(yùn)動(dòng) (3)

【解析】1對(duì)于ab棒在力F作用下的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,其受力圖如圖所示

解得

,

2ab棒先向上做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度減為零時(shí)再向下做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),最終勻速運(yùn)動(dòng)。

3對(duì)于ab棒向下作勻速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài),其受力圖如圖所示;

,

因?yàn)?/span>,所以ab棒的最大運(yùn)動(dòng)速度為5m/s

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在無(wú)限長(zhǎng)的水平邊界ABCD間有一勻強(qiáng)電場(chǎng),同時(shí)在AEFCBEFD區(qū)域分別存在水平向里和向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同,EF為左右磁場(chǎng)的分界線。AB邊界上的P點(diǎn)到邊界EF的距離為。一帶正電微粒從P點(diǎn)的正上方的O點(diǎn)由靜止釋放,從P點(diǎn)垂直AB邊界進(jìn)入電、磁場(chǎng)區(qū)域,且恰好不從AB邊界飛出電、磁場(chǎng)。已知微粒在電、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡為圓弧,重力加速度大小為g,電場(chǎng)強(qiáng)度大小EE未知)和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小BB未知)滿足E/B=,

不考慮空氣阻力,求:

1O點(diǎn)距離P點(diǎn)的高度h多大;

2)若微粒從O點(diǎn)以v0=水平向左平拋,且恰好垂直下邊界CD射出電、磁場(chǎng),則微粒在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t多長(zhǎng)?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一輛小車靜止在水平地面上,車內(nèi)固定著一個(gè)傾角為60°的光滑斜面OA,光滑擋板OB可繞轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。現(xiàn)將一重力為G的圓球放在斜面與擋板之間,擋板與水平面的夾角θ=60°。下列說(shuō)法正確的是(  )

A. 若保持擋板不動(dòng),則球?qū)π泵娴膲毫Υ笮?/span>G

B. 若擋板從圖示位置沿順時(shí)針?lè)较蚓徛D(zhuǎn)動(dòng)60°,則球?qū)π泵娴膲毫χ饾u增大

C. 若擋板從圖示位置沿順時(shí)針?lè)较蚓徛D(zhuǎn)動(dòng)60°,則球?qū)醢宓膲毫χ饾u減小

D. 若保持擋板不動(dòng),使小車水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則球?qū)醢宓膲毫赡転榱?/span>

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】小勇為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,將兩光電門甲、乙按如圖甲的方式固定在鐵架臺(tái)上,然后進(jìn)行了如下的操作:

 甲           乙

A.將一小鐵球由光電門甲的上方一定高度處由靜止釋放;

B.通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示小鐵球通過(guò)光電門甲、乙的時(shí)間分別為t1t2;

C.用直尺測(cè)出光電門甲和乙之間的距離h;

D.用游標(biāo)卡尺測(cè)出小鐵球的直徑d如圖乙所示;

E.改變小鐵球釋放的高度,重復(fù)A、B步驟操作.

通過(guò)以上操作請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)讀出圖乙中小鐵球的直徑為d________ cm,假設(shè)小鐵球通過(guò)光電門甲的瞬時(shí)速度近似地等于該過(guò)程中的平均速度,則小鐵球通過(guò)光電門甲的速度大小為v1________;(用題中字母表示)

(2)如果重力加速度用g表示,在誤差允許的范圍內(nèi),要驗(yàn)證小鐵球的機(jī)械能守恒,則只需驗(yàn)證____________2gh.(用題中字母表示)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一物塊在光滑的水平面上受恒力F的作用向左運(yùn)動(dòng),其正前方固定一個(gè)足夠長(zhǎng)的輕質(zhì)彈簧,則關(guān)于物塊與彈簧接觸后的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是( )

A. 物塊一直作加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)

B. 物塊一直作加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)

C. 當(dāng)物塊剛與彈簧接觸時(shí)加速度最大

D. 當(dāng)彈簧處于最大壓縮量時(shí),物塊的加速度最大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法中正確的是______

A.振源的振動(dòng)頻率越高,則波傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離所用的時(shí)間越短

B.1905 年愛因斯坦提出的狹義相對(duì)論是以相對(duì)性原理和光速不變?cè)磉@兩條基本假設(shè)為前提的

C.調(diào)諧是電磁波發(fā)射應(yīng)該經(jīng)歷的過(guò)程,調(diào)制是電磁波接收應(yīng)該經(jīng)歷的過(guò)程

D.寒冷的冬天,當(dāng)人們?cè)诨馉t旁烤火時(shí),人的皮膚正在接受紅外線帶來(lái)的溫暖

E.照相機(jī)等的鏡頭涂有一層增透膜, 其厚度應(yīng)為入射光在真空中波長(zhǎng)的1/4 ;拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí),往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】甲、乙兩車在一平直公路上從同一地點(diǎn)沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng),它們的vt圖象如圖所示。下列判斷正確的是(  )

A. 乙車啟動(dòng)時(shí),甲車在其前方50 m

B. 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,乙車落后甲車的最大距離為75 m

C. 乙車啟動(dòng)10 s后正好追上甲車

D. 乙車超過(guò)甲車后,兩車不會(huì)再相遇

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,足夠長(zhǎng)的傳送帶以恒定的速率逆時(shí)針運(yùn)動(dòng),一質(zhì)量為m的物塊以大小為 的初速度從左輪中心正上方的P點(diǎn)沖上傳送帶,從此時(shí)起到物塊再次回到P點(diǎn)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( )

A. 合力對(duì)物塊的沖量大小一定為

B. 合力對(duì)物塊的沖量大小一定為

C. 合力對(duì)物塊的沖量大小可能為零

D. 合力對(duì)物塊做的功可以有為零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】設(shè)想宇航員完成了對(duì)火星表面的科學(xué)考察任務(wù),乘坐返回艙返回圍繞火星做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道艙,如圖所示。為了安全,返回艙與軌道艙對(duì)接時(shí),必須具有相同的速度。已知返回艙返回過(guò)程中需克服火星的引力做功,返回艙與人的總質(zhì)量為m,火星表面的重力加速度為g,火星的半徑為R,軌道艙到火星中心的距離為r,軌道艙的質(zhì)量為M,不計(jì)火星表面大氣對(duì)返回艙的阻力和火星自轉(zhuǎn)的影響, 則下列說(shuō)法正確的是

A. 該宇航員乘坐的返回艙要返回軌道艙至少需要獲得能量W

B. 若設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處萬(wàn)有引力勢(shì)能為零,則地面處返回艙的引力勢(shì)能為mgR

C. 軌道艙的動(dòng)能為

D. 若設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處萬(wàn)有引力勢(shì)能為零,軌道艙的機(jī)械能為

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