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光滑平行的金属导轨MN和PQ的间距L=1.0 m,它们与水平面之间的夹角α=30°,匀强磁场的磁感应强度B=2.0 T,方向垂直于导轨平面向上,M、P间连接有阻值R=2.0Ω 的电阻,其他电阻不计,质量m=2.0 kg的金属杆ab垂直于导轨放置(图甲).用恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab,使其由静止开始运动,其v-t图象(如图乙),取g=10m/s2,设导轨足够长.问:

(1)恒力F大小?

(2)金属杆速度为2.0 m/s时加速度a大小?

(3)据v-t图象估算前0.8s内电阻上产生的热量Q大小?


解答:(1)由图乙知: 杆运动的最大速度vm=4 m/s,

此时F=mgsinα+F=mgsin α+=18N-------4分

(2)对杆进行受力分析(如图),由牛二定律可得F-F-mgsinα=ma

得a==2.0m/s2-----------4分

(3) 由图乙可知:0.8s末金属杆的速度v1=2.2m/s

前 0.8s 内图线与t轴所包围的小方格的个数约为27,

面积为27×0.2×0.2=1.08即前0.8 s内金属杆的位移s=1.08 m

由能量守恒定律:Q=Fs-mgssinα-mv12=3.80J--------4分


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


如右图所示,一半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一质量为m,电荷量为q的正电荷(重力忽略不计)以速度v沿正对着圆心O的方向射入磁场,从磁场中射出时速度方向改变了θ角.磁场的磁感应强度大小为  (    )

A.        B.   C.       D.

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小明站在电梯内的体重计上,电梯静止时体重计示数为50Kg,若电梯运动过程中,他看到体重计的示数为60Kg时,g=10m/s2。下面说法中正确是(       )  

A.电梯可能正加速上升,加速度大小为2m/s2      

B.电梯可能正加速下降,加速度大小为2m/s2

C.此时小明的体重并没有增加,只是他对体重计的压力变大了

D.电梯一定在减速下降,加速度大小为2m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:


均匀金属圆环总电阻2R,磁感应强度为B的匀强磁场垂直地穿过圆环.金属杆OM的长为l,电阻为,M端与环紧密接触,金属杆OM绕过圆心的转轴O以恒定的角速度ω转动.电阻R的一端用导线和环上的A点连接,另一端和金属杆的转轴O相连接.下列结论错误的是( )

A通过电阻R的电流最大值为 B.通过电阻R的电流最小值为

C.OM中产生的感应电动势恒为 D.通过电阻R的电流恒为

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某同学用单摆做测定重力加速度的实验.他将单摆挂起后,进行了以下操作:

(1)用刻度尺量出摆线的长度作为摆长L

(2)将摆球拉离平衡位置一个小角度放开.在摆球某次通过最低点时,按下停表开始计时,同时将此次通过最低点作为第1次;接着一直数到第60次通过最低点时,按停表停止计时。读出这段时间t,算出T=t/60

(3)改变摆长重做几次,作L2-T图象,计算斜率K.则g=

上面步骤中需要纠正的是

(1)

(2)

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如图所示.绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成闭合回路.在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A.不计铁芯和铜环A之问的摩擦.则下列情况中铜环A会向右运动的是

A.线圈中通以恒定的电流

B.通电时.使滑动变阻器的滑片尸向有匀速移动

C.通电时.使滑动变阻器的滑片P向左加速移动

D.将开关突然断开的瞬问

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如图所示.竖直平面(纸面)内有一直角坐标系xOy, x轴沿水平方向。在第四象限内存在平行于y轴的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、带电荷量为q(q<0)的小球自y轴一的点A(0,l)沿x轴正方向抛出.经x轴上的点B(2l,0)进入第四象限.带电小球恰好做匀速网周运动。(重力加速度为譬’)

       (1)水电场强度的大小和方向。

       (2)若磁感应强度的大小为一确定值B0,小球将从y轴上的点C(0,—2l)进入第二象限,则B0为多大?

       (3)若磁感应强度的大小为另一确定值.小球经过一段时问后.恰好不进入第二象限.从x轴上的D点(图中术面出)射出.则小球在磁场中运动的时间t为多少?

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光滑水平面上有一质量为M=2 kg的足够长的木板,木板上最右端有一大小可忽略、质量为m=3kg的物块,物块与木板间的动摩擦因数,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。开始时物块和木板都静止,距木板左端L=2.4m处有一固定在水平面上的竖直弹性挡板P。现对物块施加一水平向左外力F=6N,若木板与挡板P发生撞击时间极短,并且搏击时无动能损失,物块始终未能与挡板相撞,求:

    (1)木板第一次撞击挡板P时的速度为多少?  

    (2)木板从第一次撞击挡板P到运动到右端最远处所需的时间及此时物块距木板右端的距离X为多少?  

    (3)木板与挡板P会发生多次撞击直至静止,而物块一直向左运动。每次木板与挡板p撞击前物块和木板都已相对静止,最后木板静止于挡板P处,求木板与物块都静止时物块距木板有端的距离X为多少?  

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一质量为m=3000kg的人造卫星在离地面的高度为H=180 km的高空绕地球做圆周运动,那里的重力加速度g=9.3m·s-2.由于受到空气阻力的作用,在一年时间内,人造卫星的高度要下降△H=0.50km.已知物体在密度为ρ的流体中以速度v运动时受到的阻力F可表示为F=ρACv2,式中A是物体的最大横截面积,C是拖曳系数,与物体的形状有关.当卫星在高空中运行时,可以认为卫星的拖曳系数C=1,取卫星的最大横截面积A=6.0m2.已知地球的半径为R0=6400km.试由以上数据估算卫星所在处的大气密度.

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