【題目】如圖所示，abcd為質量m的U形導軌，ab與cd平行，放在光滑絕緣的水平面上，另有一根質量為m的金屬棒PQ平行bc放在水平導軌上，PQ棒右邊靠著絕緣豎直光滑且固定在絕緣水平面上的立柱e、f,U形導軌處于勻強磁場中，磁場以通過e、f的O1O2為界，右側磁場方向豎直向上，左側磁場方向水平向左，磁感應強度大小都為B，導軌的bc段長度為L,金屬棒PQ的電阻R，其余電阻均可不計，金屬棒PQ與導軌間的動摩擦因數(shù)為μ，在導軌上作用一個方向向右，大小F=mg的水平拉力，讓U形導軌從靜止開始運動，若導軌從開始運動到達到最大速度υm的時間為t。設導軌足夠長。求：

(1)導軌在運動過程中的最大速度υm

(2)從開始運動到達到最大速度υm過程中，系統(tǒng)增加的內能為多少?

【答案】（1） （2）

【解析】（1）當導軌的加速度為零時，導軌速度最大為vm。導軌在水平方向上受到外力F、水平向左的安培力F1和滑動摩擦力F2，則F-F1-F2=0

F1=BIL； ，E=BLvm，即

以PQ棒為研究對象，PQ靜止，在豎直方向上受重力mg、豎直向上的支持力N和安培力F3，

則N+F3=mg，F(xiàn)3=F1，F(xiàn)2=μN，得

將F1和F2代入解得，得

（2）設導軌從開始運動到達到最大速度過程中移動距離為x，由動量定理得：

把F=mg ，x=t代入得：

設系統(tǒng)增加的內能為E，由功能關系得：

則

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在空中某一位置處有A、B兩個小球，A小球的質量是B小球質量的2倍，先讓A球自由下落1s后，再讓B球開始自由下落．在A球落地前（不計空氣阻力），下列說法正確的是（ ）

A. A、B兩小球最終落地時的速度相等

B. A、B兩小球間的距離逐漸增大

C. A、B兩小球間的距離保持不變

D. A、B兩小球間的速度差保持不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在傾角為θ的光滑斜面上，放著兩個質量均為m且用輕彈簧相連著的小球A和B，現(xiàn)用細繩將球B 固定，如圖所示．若用剪刀把細繩剪斷，則在剪斷細繩的瞬間，下列說法中正確的是 （　�。�

A. 彈簧將立即恢復原來形狀

B. A球的加速度大小等于2g sinθ

C. B球的加速度大小等于2g sinθ

D. 兩球的加速度大小都等于g sinθ

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】1907年起，美國物理學家密里根開始以精湛的技術測量光電效應中幾個重要的物理量，檢驗愛因斯坦光電效應方程的正確性。按照密里根的方法進行實驗時得到了某金屬的UC和ν的幾組數(shù)據(jù)，并作出了如圖所示的圖線，電子的電量為e=1.6×10-19C，則由圖線可知

A. 該金屬的截止頻率約為4.27×1014Hz

B. 該金屬的逸出功約為0.48eV

C. 可以求得普朗克常量h約為6.3×10-34J·S

D. 若用波長為500nm的紫光照射該金屬，能使該金屬發(fā)生光電效應

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“練習使用多用電表”的實驗中，某同學用多用電表的歐姆檔測量阻值約為十幾kΩ的電阻Rx ．
①該同學列出了以下可能的操作步驟，其中S為選擇開關，P為歐姆檔調零旋鈕，把你認為正確步驟前的字母按合理的順序填寫在下面的橫線上： ．
a．將兩表筆短接，調節(jié)P使表針指向歐姆零點，斷開兩表筆
b．將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端，讀出Rx的阻值后，斷開兩表筆
c．旋轉S至×1k位置
d．旋轉S至×100位置
e．旋轉S至OFF位置，并拔出兩表筆
②該同學按正確的步驟測量Rx ， 表針位置如圖所示，被測電阻Rx的阻值約為Ω．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質量m1=10kg和m2=30kg的兩物體疊放在動摩擦因數(shù)為0.25的粗糙水平地面上．一個處于水平方向的輕彈簧，其勁度系數(shù)k=250N/m，一端固定于墻壁，另一端與質量為m1的物體相連，彈簧處于自然狀態(tài)．現(xiàn)用一水平拉力F作用于質量為m2的物體上，使它緩慢地向右移動，當移動x=0.20m時，兩物體間開始相對滑動，取g=10m/s2，則此時水平拉力F的大小為（　　）

A. 50 N B. 100 N C. 150 N D. 200 N

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，放在水平桌面上的木塊A處于靜止狀態(tài)，所掛的托盤和砝碼總重量為6N，彈簧秤讀數(shù)為2N，滑輪摩擦不計。若輕輕取走部分砝碼，使托盤和砝碼總重量減小為4N，將會出現(xiàn)的情況是（ ）

A. A對桌面的摩擦力不變

B. 彈簧秤的讀數(shù)不變

C. A仍靜止不動

D. 彈簧秤的讀數(shù)減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，是某同學繪制的沿直線運動的物體的加速度a、速度v、位移s隨時間變化的圖像，若該物體在t＝0時刻的速度為零，則A、B、C、D四個選項中表示該物體沿單一方向運動的圖像是（　�。�

A. A B. B C. C D. D

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】請閱讀下列材料，回答第（1）～（4）小題．
2016年，中國空間站建設捷報頻傳．
9月15日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射“天宮二號”空間實驗室，天宮二號發(fā)射后，成功進入高度約380公里的軌道運行，在神舟十一號載人飛船發(fā)射前，天宮二號將調整軌道至高度393公里的對接軌道，做好與神舟十一號載人飛船交會對接的準備．
10月17日，搭載著航天員景海鵬、陳冬的神舟十一號載人飛船成功發(fā)射，并完成與天宮二號的自動交會對接，形成組合體，航天員進駐天宮二號，組合體在軌飛行33天，期間，2名航天員按計劃開展了一系列科學實驗．11月17日，神舟十一號飛船與“天宮二號”空間實驗室成功實施分離，航天員景海鵬、陳冬踏上返回之旅．
11月8日，神舟十一號返回艙順利著陸．

（1）下列各種情況中，可將神州十一號飛船視為質點的是．
A.調整神州十一號飛船的飛行姿勢
B.研究神州十一號飛船繞地球的運行軌道
C.研究神州十一號飛船與天宮二號對接的過程
D.觀察宇航員在飛船內的實驗活動
（2）組合體在軌飛行期間，2名航天員在天宮二號內工作和生活，該過程中航天員（ ）
A.一直處于失重狀態(tài)
B.一直處于超重狀態(tài)
C.不受重力作用
D.處于失重還是超重狀態(tài)由航天員工作狀態(tài)決定
（3）如圖所示是“神舟十一號”航天飛船返回艙返回地面的示意圖，假如其過程可簡化為：打開降落傘后，整個裝置勻速下降，為確保安全著陸，點燃返回艙的緩沖火箭，返回艙做減速直線運動，則能反映其運動過程的v﹣t圖象是（ ）

A.
B.
C.
D.
（4）“天宮二號”在高度為393公里的對接軌道運行與在高度約380公里的軌道運行相比，變大的物理量是（ ）
A.向心加速度
B.周期
C.角速度
D.線速度

查看答案和解析>>

同步練習冊答案