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【题目】如图所示,MNPQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨,NQMN。导轨平面与水平面间的夹角θ=37°NQ间连接有一个R=5Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感强度为B0=1T。将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好,导轨与金属棒的电阻均不计。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处时已经达到稳定速度,cd距离NQs=1m。试解答以下问题:(g=10m/s2sin37°=0.6cos37°=0.8

1)请定性说明金属棒在达到稳定速度前的加速度和速度各如何变化;

2)当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大;

3)金属棒达到的稳定速度是多大;

4)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,则磁感强度B应怎样随时间t变化(写出Bt的关系式)。

【答案】1)见解析;(2;(32m/s;(4

【解析】

1)对金属棒受力分析,根据牛顿第二定律可得

联立解得

由此可知,在达到稳定速度前,金属棒的速度逐渐增大,加速度逐渐减小;

2)达到稳定速度时,根据平衡条件有

联立解得

3)根据

解得金属棒达到的稳定速度

4)当回路中的总磁通量不变时,金属棒中不产生感应电流。此时金属棒将沿导轨做匀加速运动,根据牛顿第二定律有

解得

则有

代入数据解得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】两个靠的很近的天体绕着它们连线上的一点(质心)做圆周运动,构成稳定的双星系统。双星系统运动时,其轨道平面上存在着一些特殊的点,在这些点处,质量极小的物体(如人造卫星)可以相对两星体保持静止,这样的点被称为“拉格朗日点”。现将“地—月系统”看做双星系统,如图所示,O1位地球球心、O2位月球球心,它们绕着O1O2连线上的O点以角速度做圆周运动。P点到O1O2距离相等且等于O1O2间距离,该点处小物体受地球引力和月球引力的合力F,方向恰好指向O,提供向心力,可使小物体也绕着O点以角速度做圆周运动。因此P点是一个拉格朗日点。现沿O1O2连线方向为x轴,过O1O1O2垂直方向为y轴建立直角坐标系。ABC分别为P关于x轴、y轴和原点O1的对称点,Dx轴负半轴上一点,到O1的距离小于P点到O1的距离。根据以上信息可以判断

A. A点一定是拉格朗日点B. B点一定是拉格朗日点

C. C点可能是拉格朗日点D. D点可能是拉格朗日点

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【题目】2013122130分,“嫦娥三号”月球探测器搭载长征三号乙火箭发射升空。该卫星在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动,其运行的周期为T,最终在月球表面实现软着陆。若以R表示月球的半径,引力常量为G,忽略月球自转及地球对卫星的影响,下列说法不正确的是(  )

A.“嫦娥三号”绕月运行时的向心加速度为

B.月球的第一宇宙速度为

C.月球的质量为

D.物体在月球表面自由下落的加速度大小为

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【题目】如图所示,竖直平行导轨间距,导轨顶端接有一开关S.导体棒与导轨接触良好且无摩擦,导体棒的电阻,质量,导轨的电阻不计,整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度.当导体棒由静止释放后,突然闭合开关,不计空气阻力,设导轨足够长,则棒的最大速度为_______,最终速度为__________.

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【题目】多用电表欧姆挡内部电路如图甲所示,某实验小组利用滑动变阻器和毫安表测定某一多用电表“×1Ω”挡内部电源的电动势E,实物电路如图乙。

1)把多用表选择旋钮拨到欧姆挡的“×1Ω”位置,将红、黑表笔短接后进行电阻调零。正确连接图乙的电路,将红表笔与___________(填(CD)接线柱连接,黑表笔与图中的另一接线柱连接。将滑动变阻器的阻值调至最大,闭合开关,调节滑动片P,获取几组多用电表的电阻读数和毫安表的电流读数并记 录。若某次实验毫安表的电流读数为I,多用电表的示数R如图丙,则多用电表外部接入电路的电阻(即滑动变阻器的电阻和毫安表的内阻之和)为___________Ω

2)根据欧姆挡表盘数据,可知多用表“×1Ω”挡内部电路的总内阻为R0=___________Ω

3)根据实验原理,该电阻挡内部电源的电动势表达式为E=___________(用字母IRR0表示)。

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【题目】起跳摸高是学生经常进行的一项体育活动.一质量为m的同学弯曲两腿向下蹲,然后用力蹬地起跳,从该同学用力蹬地到刚离开地面的起跳过程中,他的重心上升了h,离地时他的速度大小为v.下列说法正确的是

A.起跳过程中该同学机械能增加了mgh

B.起跳过程中该同学机械能增量为mghmv2

C.地面的支持力对该同学做的功为mghmv2

D.该同学所受的合外力对其做的功为mv2mgh

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【题目】在“验证机械能守恒定律”的实验中,通过打点计时器得到的纸带如图所示,在纸带上选取了0~6的计数点,并用刻度尺依次测量出了相邻两点之间的距离。则下列选项正确的是(  )

A.纸带中第一个计数点的速度必须为零

B.可将计数点1~5的瞬时速度利用平均速度直接求出

C.由于06两计数点为纸带的端点,因此不能计算出这两点的速度

D.由题中的数据计算出的加速度应为当地的重力加速度

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【题目】如图所示,甲、乙两小球从竖直面内的半圆轨道的左端A开始做平抛运动,甲球落在轨道最低点D,乙球落在D点右侧的轨道上,设甲、乙球的初速度分别为vv,在空中运动的时间分别为tt,则下列判断正确的是

A. t=t B. t<t

C. v>v D. v<v

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【题目】南山实验某同学欲设计一电路尽可能精确地测量某一电阻的阻值,该 待測电阻 Rx 大约 300 Ω 。有以下器材可供选择,

A.定值电阻(R1=15Ω )

B.定值电阻(R2= 999Ω )

C.电流表 A1 (量程为 l.5mA,内阻为 1Ω )

D.电流表 A2(量程为 6mA,内阻约为 0.05Ω )

E.电压表 V (量程为 10V,内阻约为 5kΩ )

F.滑动变阻器 R3(最大阻值 10Ω ,允许通过的最大电流为 0.5A)

G.滑动变阻器 R4(最大阻値 100Ω ,允许通过的最大电流为 0.1A)

H.电池组(E=3V,内阻不计)

I.足量的导线与开关

1)该同学应该选择的滑动变阻器为________(选填R3R4”)

2)电表应该选择________________,在方框中画出该同学设计的电路图。

_______

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