【題目】如圖所示,一對(duì)平行光滑軌道水平放置,軌道間距L=0.20 m,電阻R=10 Ω,有一質(zhì)量為m=1 kg的金屬棒平放在軌道上,與兩軌道垂直,金屬棒及軌道的電阻皆可忽略不計(jì),整個(gè)裝置處于垂直軌道平面豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5 T,現(xiàn)用一拉力F沿軌道方向拉金屬棒,使之做勻加速運(yùn)動(dòng),加速度a=1 m/s2,試求:

(1)力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系;

(2)F3N時(shí),電路消耗的電功率P;

(3)若金屬棒勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為T時(shí),拉力F達(dá)到最大值Fm5N,此后保持拉力F m5N不變,求出時(shí)間T,并簡(jiǎn)述在時(shí)間T前后,金屬棒的運(yùn)動(dòng)情況。

【答案】(1) F=0.1t+1 (2) 40W

(3) T=40s, 40s前,金屬棒以加速度a1m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng);

40s后,金屬棒做加速度逐漸減小、速度逐漸增大的變加速直線運(yùn)動(dòng),直到速度達(dá)到vm=50 m/s時(shí),金屬棒的加速度減小到0,金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng).

【解析】(1)F- F=ma

F=BIL

I=E/R

E= BLv

v=at

聯(lián)立以上各式得:F-B2L2at/R= ma

代入數(shù)據(jù)得:F=0.1t+1

(2)F3N時(shí), t = 20s

此時(shí)v=at=20 m/s

此時(shí)E= BLv= 20V

電路消耗的電功率P= E2/R=40W

(3)T=40s。40s前,金屬棒以加速度a1m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng);40s后,金屬棒做加速度逐漸減小、速度逐漸增大的變加速直線運(yùn)動(dòng),直到速度達(dá)到vm=50 m/s時(shí),金屬棒的加速度減小到0,金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】當(dāng)今許多國(guó)家正致力于發(fā)展太空,可設(shè)想地球是一個(gè)理想球體,沿地球的南北方向修一條平直、閉合的高速公路,一輛性能很好的汽車在這條高速公路上可以一直加速下去,并且忽略空氣阻力,那么這輛汽車的最終速度( ).

A. 無法預(yù)測(cè)

B. 大于神舟五號(hào)宇宙飛船的發(fā)射速度

C. 與飛機(jī)速度相當(dāng)

D. 可以達(dá)到7.9km/s

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【題目】一根不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過定滑輪,兩端拴有A、B兩物體,A、B質(zhì)量分別為m1=2kg,m2=3kg。B物塊開始時(shí)靜止于地面上,A離地高度H=1m,F(xiàn)將A抬高h(yuǎn)1=1.25m,由靜止釋放,繩子繃直一瞬間斷開,并給B一個(gè)豎直向上的瞬時(shí)沖量I,經(jīng)觀察,B此后上升的最大高度為h2=0.2m,(不考慮一切阻力,取g=10m/s2)求:

(1)瞬時(shí)沖量I的大;

(2)A落地的速度。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“利用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中

(1)測(cè)得擺線長(zhǎng),小球直徑D,小球完成n次全振動(dòng)的時(shí)間t,則實(shí)驗(yàn)測(cè)得的重力加速度的表達(dá)式g=________ ; (用直接測(cè)量的量表示,否則不得分)

(2)實(shí)驗(yàn)中如果重力加速度的測(cè)量值偏大,其可能的原因是________。

A.把擺線的長(zhǎng)度當(dāng)成了擺長(zhǎng)

B.擺線上端未牢固地固定于O點(diǎn),振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng),使擺線變長(zhǎng)

C.測(cè)量周期時(shí),誤將擺球(n-1)次全振動(dòng)的時(shí)間t記成了n次全振動(dòng)的時(shí)間

D.擺球的質(zhì)量過大

(3)為了減少實(shí)驗(yàn)誤差,可采用圖象法處理數(shù)據(jù),通過多次改變擺長(zhǎng),測(cè)得多組擺長(zhǎng)L和對(duì)應(yīng)的周期T,并作出T2—L圖象,如圖所示。若圖線的斜率為k,則用k表示重力加速度的測(cè)量值g=______

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小孩在滑滑梯上下滑的過程中,關(guān)于各力做功的說法,錯(cuò)誤的是(

A. 支持力做負(fù)功 B. 重力做正功

C. 合力做正功 D. 摩擦力做負(fù)功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)一半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直紙面向外.一束質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子沿平行于直徑MN的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),粒子的速度大小不同,重力不計(jì),入射點(diǎn)P到直徑MN的距離為h,則

A. 若某粒子經(jīng)過磁場(chǎng)射出時(shí)的速度方向恰好與其入射方向相反,則該粒子的入射速度是

B. 恰好能從M點(diǎn)射出的粒子速度是為

C. hR / 2,粒子從P點(diǎn)經(jīng)磁場(chǎng)到M點(diǎn)的時(shí)間是

D. 當(dāng)粒子軌道半徑r=R時(shí),粒子從圓形磁場(chǎng)區(qū)域最低點(diǎn)射出

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,繩子質(zhì)量、滑輪摩擦不計(jì),物體M靜止在傾角為θ的斜面上,若傾角θ增大,物體M仍然靜止.(連接M一端的繩子始終與斜面平行)下列判斷正確的是

A. 繩子的拉力可能增大

B. 斜面對(duì)地面的正壓力增大

C. 物體M受到的靜摩擦力可能增大

D. 物體M受到斜面的作用力可能增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于光的干涉、衍射、偏振等現(xiàn)象中正確的是

A. 對(duì)著日光燈從兩支并攏鉛筆的縫中看到的彩色條紋是光的衍射

B. 用圓屏作障礙物,影的中心全是暗斑

C. 在照相機(jī)鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝日落時(shí)的景物,可使景象更清晰

D. 做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)若將雙縫間距離d減小,像屏上的兩個(gè)相鄰明條紋間的距離變小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在物理學(xué)史上,測(cè)出萬(wàn)有引力常量G的科學(xué)家是( 。

A. 開普勒 B. 伽利略 C. 牛頓 D. 卡文迪許

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