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【题目】如图所示,两根足够长平行金属导轨MNPQ固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上,顶部接有一阻值R=3Ω的定值电阻,下端开口,轨道间距L=1 m。整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向上。质量m=1kg的金属棒ab置于导轨上,ab在导轨之间的电阻r=1Ω,电路中其余电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨,且与导轨接触良好。不计空气阻力影响。已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ=0.5sin37°=0.6cos37°=0.8,取g=10m/s2

1求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度vm

2求金属棒ab沿导轨向下运动过程中,电阻R上的最大电功率PR

【答案】12

【解析】1)金属棒由静止释放后,在重力、轨道支持力、摩擦力和安培力作用下沿斜面做变加速运动,加速度不断减小,当加速度为零时达到最大速度vm后保持匀速运动.有:

又安培力大小为:

感应电流为:

感应电动势为:

联解①②③④得

2)金属棒以最大速度匀速运动时,电阻R上的电功率最大,

根据功率公式有

联解③④⑤⑥得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲所示,将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈、线圈、电流表及开关进行连接.该电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为:当电流从右接线柱流入电流表时,指针向右偏转.其中线圈绕法如图乙所示, 线圈绕法如图丙所示.开关闭合,线圈放在线圈中.下列判断正确的是(

A. 断开开关的瞬间,电流表指针将向左偏转

B. 将线圈从线圈中拔出时,电流表指针将向右偏转

C. 当滑动变阻器的滑片向左加速滑动时,电流表指针将向右偏转

D. 当滑动变阻器的滑片向左匀速滑动时,电流表指针不发生偏转

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】现要进一步精确测量额定电压为3VR0阻值,实验室提供了下列可选用的器材:

A.电流表(量程300 mA,内阻约1 Ω) B.电流表A2(量程0.6 A,内阻约0.3 Ω)

C.电压表V1(量程3.0 V,内阻约3 kΩ) D.电压表V2(量程15.0 V,内阻约5 kΩ)

E.滑动变阻器R1(最大阻值为5 Ω) F.滑动变阻器R2(最大阻值为200 Ω)

G.电源E(电动势为4 V,内阻可忽略) H.开关、导线若干.

①为了取得较多的测量数据,尽可能提高测量准确度,某同学采用如图一所示电路,应选择的器材为(只需填器材前面的字母)电流表__________.电压表__________.滑动变阻器_________

②请根据电路图在图二所给的实物图连线

③为取得较多的测量数据,提高测量精确度,图3给出的测量电路图中,最合适的电路是 通过实验,电阻R0的测量值_______(大于”“小于等于”)真实值。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,可视为质点的滑块B放在水平面上,质量m=2kg,受到一个斜向下的与水平方向成 =37°的推力F=10 N的作用,从静止开始运动,已知物体与水平面间的动摩擦因数 =0.25。运动到图示位置时,在其正上方离水平面高h=0.8 m处有一可视为质点的小球Av1=5 m/s的初速度开始向右做平抛运动,小球A第一次落地时恰好击中B,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10 m/s2)。求:

(1)滑块B运动的加速度的大小。

(2)滑块B运动到图示位置时的速度大小。

(3)滑块B从静止运动到图示位置的时间。

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【题目】如图所示,传送带以一定速度沿水平方向匀速运动,将质量m=1.0kg的小物块轻轻放在传送带上的P点,物块运动到A点后被水平抛出,小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑。B、C为圆弧的两端点,其连线水平,轨道最低点为O,已知到达O点的速度大小为 m/s;已知圆弧对应圆心角θ=106°,圆弧半径R=1.0m,A点距水平面的高度h=0.8m,第一次到C点的速度大小和B点的速度大小相等。小物块离开C点后恰好能无碰撞地沿固定斜面向上滑动,经过0.8s小物块第二次经过D点,已知小物块与斜面间的动摩擦因数 。(sin53°=0.8,g=10m/s2)求:

(1)小物块离开A点时的水平速度大小和B点的速度大小;

(2)小物块经过O点时,轨道对它的支持力大小;

(3)斜面上C、D间的距离。

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【题目】如图为学校配电房向各个教室的供电示意图,T为理想变压器,原副线圈的匝数比为41V1A1为监控市电供电端的电压表和电流表,V2A2为监控校内变压器的输出电压表和电流表,R1R2为教室的负载电阻,V3A3为教室内的监控电压表和电流表,配电房和教室间有相当长的一段距离,则当开关S闭合时( )

A. 电流表A1A2A3的示数都变小

B. 电流表A的示数变小

C. 电压表V3的示数变小

D. 电压表V1V2的示数比始终为41

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【题目】如图所示,回旋加速器D形盒的半径为R,用来加速质量为m,电量为q的质子,质子每次经过电场区时,都恰好在电压为U时并被加速,且电场可视为匀强电场,使质子由静止加速到动能为Ek后,由A孔射出 。下列说法正确的是(

A. D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的动能将Ek越大

B. 磁感应强度B不变,若加速电压U不变, D形盒半径R越大、质子的动能Ek将越大

C. D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的在加速器中的运动时间将越长

D. D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的在加速器中的运动时间将越短

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【题目】如图所示,质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中,盒子的边长略大于球的直径。某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,盒子上下表面保持水平,巳知重力加速度为g,空气阻力不计,则(

A. 若盒子以周期做匀速圆周运动,则当盒子运动到图示球心与O点位于同一水平面位置时,小球对盒子右侧面的力的大小为4mg

B. 若盒子在最高点时,盒子与小球之间恰好无作用力,则该盒子做匀速圆周运动的周期为

C. 盒子从最低点向最髙点做匀速圆周运动的过程中,球处于超重状态;当盒子从最高点向最低点做匀速圆周运动的过程中,球处于失重状态

D. 若盒子以角速度做匀速圆周运动,则当盒子运动到最高点时,小球对盒子的下面的力为3mg

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【题目】如图所示,倾角30°的光滑斜面上,轻质弹簧两端连接着两个质量均为的物块紧靠着挡板通过轻质细绳跨过光滑定滑轮与质量的物块连接,细绳平行于斜面,在外力作用下静止在圆心角为60°、半径的光滑圆弧轨

道的顶端处,此时绳子恰好拉直且无张力;圆弧轨道最低端与粗糙水平轨道相切,与一个半径的光滑圆轨道平滑连接。由静止释放,当滑至时,恰好离开挡板,此时绳子断裂。已知间的动摩擦因数,重力加速度取,弹簧的形变始终在弹性限度内,细绳不可伸长。

(1)求弹簧的劲度系数;

(2)求物块滑至处,绳子断后瞬间,对圆轨道的压力大小;

(3)为了让物块能进入圆轨道且不脱轨,则间的距离应满足什么条件?

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