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【题目】如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MNPQ相距为L,导轨平面与水平面的夹角θ=30°,导轨电阻不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上.长为L的金属棒ab垂直于MNPQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m、电阻为R.两金属导轨的上端连接一个灯泡,灯泡的电阻也为R.现闭合开关K,给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为F=2mg的恒力,使金属棒由静止开始运动,当金属棒达到最大速度时,灯泡恰能达到它的额定功率.重力加速度为g.

(1)求金属棒能达到的最大速度vm

(2)求灯泡的额定功率PL

(3)若金属棒上滑距离为s时速度恰达到最大,求金属棒由静止开始上滑2s的过程中,金属棒上产生的电热Q1.

【答案】(1) (2) (3)

【解析】 (1)金属棒先做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度为零时,金属棒达到最大速度,此后开始做匀速直线运动.设最大速度为,则速度达到最大时有:

,解得

(2)根据解得

(3)设整个电路放出的电热为Q,由能量守恒定律有

由题意可知,解得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星,下列说法正确的是( )

A. b、c的线速度大小相等,且大于a的线速度

B. b、c的向心加速度大小相等,且小于a的向心加速度

C. c加速可追上同一轨道上的b,b减速可等候同一轨道上的c

D. a卫星由于某原因,轨道半径缓慢减小,其线速度将减小

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【题目】如图所示,在同一轨道平面上的几个人造地球卫星ABC绕地球做匀速圆周运动,某一时刻它们恰好在同一直线上,下列说法正确的是(  )

A. 根据可知,运行速度满足vAvBvC

B. 运转角速度满足ωAωBωC

C. 向心加速度满足aAaBaC

D. 运动一周后,A最先回到图示位置

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【题目】如图甲所示,甲、乙两个小球可视为质点,甲球沿倾角为30°的光滑足够长斜面由静止开始下滑,乙球做自由落体运动,甲、乙两球的动能与路程的关系图像如图乙所示.下列说法正确的是(   )

A. 甲球机械能不守恒,乙球机械能守恒

B. 甲、乙两球的动能均为Ek0时,两球高度相同

C. 甲、乙两球的质量之比为mm=41

D. 甲、乙两球的动能均为Ek0时,两球重力的瞬时功率之比为PP=11

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】地面附近有一正在上升的空气团,它与外界的热交换忽略不计.已知大气压强随高度增加而降低,则该气团在此上升过程中(不计气团内分子间的势能)(  )
A.体积减小,温度降低
B.体积减小,温度不变
C.体积增大,温度降低
D.体积增大,温度不变

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【题目】(1)平抛物体的运动规律可以概括为两点:①水平方向做匀速运动,②竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动,可做下面的实验:如图甲所示,用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出,同时B球被松开,做自由落体运动,两球总是同时落到地面,这个实验______

A.只能说明上述规律中的第①条

B.只能说明上述规律中的第②条

C.不能说明上述规律中的任何一条

D.能同时说明上述两条规律

(2)在做研究平抛运动的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。如图乙是用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长为L,小球在平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示,则由图可知小球从a运动到b和b运动到c的时间是 _________ (填”相等”或”不相等”)小球平抛的初速度的计算式为=__________(用L、g表示)

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【题目】如图所示,一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下,进入匀强磁场中,然后从磁场中穿出。已知匀强磁场区域的宽度L大于线框的高度h,那么下列说法中正确的是( )

①只在线框进入和穿出磁场的过程中,才有感应电流产生

②从线框进入到穿出磁场的整个过程中,都有感应电流产生

③在线框进入和穿出磁场的过程中,都是机械能变成电能

④整个线框都在磁场中运动时,机械能转变成电能

A. ①③④ B. ①③ C. ②③④ D. ①④

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【题目】关于磁场和磁感线的描述,下列说法中正确的是( )
A.磁感线和磁场都是客观存在的
B.磁铁的磁感线总是从N极出发,到S极终止
C.磁感线越密的地方磁场越强
D.磁感线的切线方向就是小磁针S极在此位置的受力方向

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【题目】如图所示,MN、PQ为足够长的平行导轨,间距L=0.5 m.导轨平面与水平面间的夹角θ=37°.NQMN,NQ间连接有一个R=3 Ω的电阻.有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B0=1 T.将一根质量为m=0.05 kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻r=2 Ω,其余部分电阻不计.现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行.已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,当金属棒滑行至cd处时速度大小开始保持不变,cd 距离NQ为s=2 m.试解答以下问题:(g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

(1)金属棒达到稳定时的速度是多大?

(2)从静止开始直到达到稳定速度的过程中,电阻R上产生的热量是多少?

(3)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,则t=1 s时磁感应强度应为多大?

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