如图所示.两根相距为L的金属导轨固定于倾角为θ的斜面上.导轨电阻不计.一根质量为m.长为L.电阻为3R 的金属棒两端放于导轨上.金属棒与导轨间的动摩擦因数为µ.棒与导轨的接触电阻不计.导轨下端连有阻值为2R的电阻和电流传感器.电流传感器与计算机相连.且其电阻忽略不计.斜面上分布着宽度为a.间距为b的2014段方向垂直于斜面向下的匀强磁� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

（22分）如图所示，两根相距为L的金属导轨固定于倾角为θ的斜面上，导轨电阻不计，一根质量为m、长为L、电阻为3R 的金属棒两端放于导轨上，金属棒与导轨间的动摩擦因数为µ，棒与导轨的接触电阻不计。导轨下端连有阻值为2R的电阻和电流传感器，电流传感器与计算机相连，且其电阻忽略不计。斜面上分布着宽度为a、间距为b的2014段方向垂直于斜面向下的匀强磁场（a>b）。金属棒初始位于OO′处，与第1磁场区域相距2a，金属棒由静止开始释放。（重力加速度为g）

（1）为使金属棒均能匀速通过每段匀强磁场区域，求第1磁场区域的磁感应强度B₁大小；
（2）在满足（1）情况下，求金属棒进入第3磁场区域时的速度v₃大小和第2014磁场区域的磁感应强度B₂₀₁₄大小；
（3）现使2014段磁场区域的磁感应强度均相同，当金属棒穿过各段磁场时，发现计算机显示出的电流I随时间t以固定的周期做周期性变化，请在答题纸上给定的坐标系中定性地画出计算机显示的I－t图（假设从金属棒进入第1段磁场开始计时，图中T为其周期）。
（4）在（3）的情况下，求整个过程中导轨下端电阻上产生的热量，以及金属棒从第2014磁场区域穿出时的速度大小。

（1）

（2）

（3）

（4）

试题分析：（1）设金属棒到达第一磁场区域时的速度大小为v₁，由运动学公式可知：

由于匀速进入第一区域磁场，所以：

联立前两式可以到：

（2）由于每次经过磁场区域时速度都是匀速通过，所以根据运动学公式可得：

即：

同理进入第2014个磁场区域时的速度为：

再由匀速通过磁场区域可知：

得到：

（3）如右图所示：

（4）a、由于进入每一段磁场的速度都相同，故在每一个周期中有

，穿过每段磁场的电能E相同，所以：

得：

b、由电压的周期性分析知，从2014段磁场穿出的速度为v等于从OO^’运动

位移时速度为：

得：

练习册系列答案

68所名校图书小升初高分夺冠真卷系列答案

伴你成长周周练月月测系列答案

小升初金卷导练系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

如图所示，人站在电梯中的弹簧秤上，人的质量为m，重力加速度为g，当人和电梯一起以加速度a减速上升时（a＜g），人对地板的压力F_N=______．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

如图所示，绷紧的传送带与水平而的夹角θ=30°，皮带在电动机的带动下，始终保持v=2m/s的速率运行．现把m=10kg的工件（可看作质点）轻轻放在皮带的底端，经时间1.9s，工件被传送到h=1.5m的高处，取g=10m/s²．求工件与皮带间的动摩擦因数．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

地球表面和月球表面高度为h处都用V₀的初速度水平抛出一颗石子，求：石子分别在地球上和月球上飞行的水平距离之比．（已知M_地=81M_月，R_地=3.8R_月，取地球表面g_地=10m/s²）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律：
（1）某同学通过实验得到如图（b）所示的a-F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面的倾角______（填“偏大”或“偏小”）．

（2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足______的条件
（3）某同学得到如图（c）所示的纸带．已知打点计时器电源频率为50Hz．A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点．由此可算出小车的加速度a=______m/s²（保留两位有效数字）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

（15分）如图，在竖直平面内有一固定光滑轨道，其中AB是长为s=10m的水平直轨道，BCD是圆心为O、半径为R=10m的3/4圆弧轨道，两轨道相切于B点。在外力作用下，一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动，到达B点时撤除外力。已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C，重力加速度为g=10m/s²。求：

（1）小球在AB段运动的加速度的大小；
（2）小球从D点运动到A点所用的时间。（结果可用根式表示）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

如图所示，平行金属导轨与水平面间夹角均为37°，导轨间距为1m，电阻不计，导轨足够长。两根金属棒ab和以a′b′的质量都是0．2 kg，电阻都是1Ω，与导轨垂直放置且接触良好，金属棒和导轨之间的动摩擦因数为0．25，两个导轨平面处均存在着垂直轨道平面向上的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度B的大小相同。让a′b固定不动，将金属棒ab由静止释放，当ab下滑速度达到稳定时，整个回路消耗的电功率为8W。求

（1）ab下滑的最大加速度；
（2）ab下落了30m高度时，其下滑速度已经达到稳定，则此过程中回路电流的发热量Q为多大？
（3）如果将ab与a′b′同时由静止释放，当ab下落了30m高度时，其下滑速度也已经达到稳定，则此过程中回路电流的发热量Q′为多大？（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

（15分）图为某高速公路一出口路段。轿车从出口A进人匝道，先匀减速直线通过下坡路段至B（通过B点前后速率不变），后匀速率通过水平圆弧路段至C，已知轿车在A点的速度v₀=60km/h，AB长l＝l25 m；BC圆弧段限速（允许通过的最大速度），v="30" km/h，轮胎与BC段路面间的动摩擦因数