如圖所示，傾角＝30°、寬度L＝1 m的足夠長為U形平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1 T、范圍充分大的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上，現(xiàn)用一平行導(dǎo)軌的牽引力F，牽引一根質(zhì)量m＝0.2 kg、電阻R＝1 Ω、垂直導(dǎo)軌的金屬棒ab，由靜止沿導(dǎo)軌向上移動(dòng)(ab棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直，不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦)．問：

(1)若牽引力為恒力，且F＝9 N，求金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v1

(2)若牽引力功率恒為72 W，求金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v2

(3)若金屬棒受向上拉力在斜面導(dǎo)軌上達(dá)到某一速度時(shí)，突然撒力，此后金屬棒又前進(jìn)了0.48 m，其間，即從撒力至棒速為0時(shí)止，金屬棒發(fā)熱1.12 J．問撒力時(shí)棒速v3多大？

答案：
解析：

　　(1)恒力拉動(dòng)到勻速時(shí)

　　F＝mgsin＋BIL

　　9＝mgsin＋B2L2v/R　得v１＝8 m/s(5分)

　　(2)恒功率拉動(dòng)到勻速時(shí)

　　F＝P/v２

　　P/v２＝mgsin＋B２L２v２/R

　　得v２＝8 m/s　(得v２＝－9 m/s)(5分)

　　(3)設(shè)撤力后棒向前滑行的最大距離為Ｓ，此過程發(fā)熱Q，則

　　mv３２/2＝mgSsin＋Q

　　v３＝4 m/s(6分)


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：江蘇省南通市通州區(qū)2012屆高三重點(diǎn)熱點(diǎn)專項(xiàng)檢測物理試題 題型：038

如圖所示，傾角＝30°、長L＝4.5 m的斜面，底端與一個(gè)光滑的1/4圓弧軌道平滑連接，圓弧軌道底端切線水平．一質(zhì)量為m＝1 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從斜面最高點(diǎn)A由靜止開始沿斜面下滑，經(jīng)過斜面底端B后恰好能到達(dá)圓弧軌道最高點(diǎn)C，又從圓弧軌道滑回，能上升到斜面上的D點(diǎn)，再由D點(diǎn)由斜面下滑沿圓弧軌道上升，再滑回，這樣往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最后停在B點(diǎn)．已知物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝，g＝10 m/s2，假設(shè)物塊經(jīng)過斜面與圓弧軌道平滑連接處速率不變．求：

(1)物塊經(jīng)多長時(shí)間第一次到B點(diǎn)；

(2)物塊第一次經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對圓弧軌道的壓力；

(3)物塊在斜面上滑行的總路程．

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科目：高中物理 來源：2014屆江蘇大聯(lián)考高三第一次聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

(16分)如圖所示，傾角α＝30°的等腰三角形斜面體固定在水平面上，一足夠長的輕質(zhì)綢帶跨過斜面的頂端鋪放在斜面的兩側(cè)，綢帶與斜面間無摩擦�，F(xiàn)將質(zhì)量分別為M＝4.0kg、m＝2.0kg的小物塊同時(shí)輕放在斜面兩側(cè)的綢帶上。兩物塊與綢帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ相等，且最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，取重力加速度g＝10m/s2。

⑴若μ＝，試求兩物塊的加速度大小和方向；

⑵若μ＝，試求兩物塊的加速度大小和方向；

⑶若μ＝，試求兩物塊的加速度大小和方向。

 

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年黑龍江省高三第二次階段考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，傾角θ＝30°的粗糙斜面固定在地面上，長為L、質(zhì)量為m、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平．用細(xì)線將物塊與軟繩相連，物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng)，直到軟繩剛好全部離開斜面（此時(shí)物塊未到達(dá)地面），在此過程中

A．物塊的機(jī)械能逐漸增加

B．軟繩的重力勢能減少了mgL/4，其機(jī)械能一定減少

C．物塊重力勢能的減少大于軟繩克服摩擦力所做的功與物塊動(dòng)能增加之和

D．軟繩重力勢能的減少小于軟繩動(dòng)能的增加與軟繩克服摩擦力所做的功之和

 

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科目：高中物理 來源：2010年海門中學(xué)高一下學(xué)期期末測試物理 題型：選擇題

如圖所示，傾角＝30°的粗糙斜面固定在地面上，長為、質(zhì)量為、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平．用細(xì)線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng)，直到軟繩剛好全部離開斜面（此時(shí)物塊未到達(dá)地面），在此過程中

 

A．物塊的機(jī)械能逐漸增加

B．軟繩重力勢能共減少了

C．軟繩重力勢能的減少小于其動(dòng)能的增加與克服摩擦力所做功之和

D．物塊重力勢能的減少等于軟繩克服摩擦力所做的功

 

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科目：高中物理 來源：河北省期中題 題型：計(jì)算題

如圖所示，傾角θ＝30°、寬度L＝l m的足夠長的U形平行光滑金屬導(dǎo)軌，固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直。用平行于導(dǎo)軌、功率恒為6W的牽引力F牽引一根質(zhì)量為m＝0.2kg、電阻R=1Ω的放在導(dǎo)軌上的金屬棒ab，由靜止開始沿導(dǎo)軌向上移動(dòng)(ab始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直)。當(dāng)ab棒移動(dòng)2.8m時(shí)，獲得穩(wěn)定速度，在此過程中，克服安培力做功為5.8J(不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦，g取10m/s2)，求：
（1）ab棒的穩(wěn)定速度。   
（2）ab棒從靜止開始達(dá)到穩(wěn)定速度所需時(shí)間。

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