(9分)如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距lm,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小;
(3)在上问中,若R=2Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向.
(g=10rn/s2,sin37°=0.6, cos37°=0.8)
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(9分)解:(1)金属棒开始下滑的初速为零,根据牛顿第二定律
mgsinθ-μmgcosθ=ma ①(1分)
由①式解得a=10×(O.6-0.25×0.8)m/s2=4m/s2 ②(1分)
(2)设金属棒运动达到稳定时,速度为v,所受安培力为F,棒在沿导轨方向受力平衡
mgsinθ一μmgcos0一F=0 ③(2分)
此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率
Fv=P ④(1分)
由③、④两式解得
⑤(1分)
(3)设电路中电流为I,两导轨间金属棒的长为l,磁场的磁感应强度为B
⑥ (1分)
P=I2R ⑦ (1分)
由⑥、⑦两式解得
⑧(1分)
磁场方向垂直导轨平面向上
科目:高中物理 来源:2012-2013学年辽宁沈阳第二十中学高三高考领航考试(四)物理试卷(带解析) 题型:计算题
(9 分)如图所示,光滑水平面上的O处有一质量为m=2Kg物体。物体受到两个水平力的作用,F1=4N,F2=(2+2x)N,x为物体相对O的位移。物体从静止开始运动,问:![]()
(1)当位移为x=0.5m时物体的加速度多大?
(2)在何位置物体的加速度最大?最大值为多少?
(3)在何位置物体的速度最大?最大值为多少?
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科目:高中物理 来源:2013届辽宁沈阳第二十中学高三高考领航考试(四)物理试卷(解析版) 题型:计算题
(9 分)如图所示,光滑水平面上的O处有一质量为m=2Kg物体。物体受到两个水平力的作用,F1=4N,F2=(2+2x)N,x为物体相对O的位移。物体从静止开始运动,问:
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(1)当位移为x=0.5m时物体的加速度多大?
(2)在何位置物体的加速度最大?最大值为多少?
(3)在何位置物体的速度最大?最大值为多少?
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(09年湛江二中月考)(9分)如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm,则A点处瞬时速度的大小是_______m/s,小车运动的加速度计算表达式为________________,加速度的大小是_______m/s2(计算结果保留两位有效数字)。
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