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【题目】如图所示,电动机牵引一根原来静止的、长为1m、质量为0.1kg的导体棒MN,其电阻R,导体棒架在处于竖直固定放置的框架上,匀强磁场磁感应强度B=1T,当导体棒上升h=3.8m时获得稳定的速度,导体棒产生的热量为2J,电动机牵引导体棒时,电压表、电流表示数分别为7V1A,电动机的内阻r=1Ω,不计框架电阻及一切摩擦;若电动机的输出功率不变,g10m/s,求:

(1)导体棒能达到的稳定速度为多少?

(2)导体棒从静止达到稳定所需的时间为多少?

【答案】(1) 2m/s (2) 1s

【解析】

(1)电动机的输出功率为:

电动机的输出功率就是电动机牵引棒的拉力的功率,所以有

其中F为电动机对棒的拉力,当棒达稳定速度时

感应电流

计算得出棒达到的稳定速度为

v=2m/s

(2)从棒由静止开始运动至达到稳定速度的过程中,电动机提供的能量转化为棒的机械能和内能,由能量守恒定律得:

计算得出:

t=1s

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】质谱仪原理如图所示,a为粒子加速器,电压为U1b为速度选择器,磁场与电场正交,磁感应强度为B1,板间距离为dc为偏转分离器,磁感应强度为B2.今有一质量为m、电荷量为e的正粒子(不计重力),经加速后,该粒子恰能通过速度选择器,粒子进入分离器后做匀速圆周运动.求:

(1)粒子的速度v为多少?

(2)速度选择器的电压U2为多少?

(3)粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R为多大?

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【题目】一质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上,从t=0时刻开始受到方向恒定的水平拉力F作用,F-t的关系如图所示。物体在t0时刻开始运动,其v- t图像如图所示,若可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力,则下列说法错误的是(

A. 物体在2t0时刻的加速度大小大于

B. 物体与地面间的动摩擦因数为

C. 物体所受合力在2t0时刻的功率为 F0v0

D. 物体在4t0时刻的速度大小为

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【题目】如图所示,两块固定且相互垂直的光滑挡板POQ OP竖直放置,OQ水平,小球ab固定在轻杆的两端,现有一个水平向左的推力,作用于b上,使ab紧靠挡板处于静止状态。现用力F推动小球b,使之缓缓到达位置,则( )

A.推力F变大

B.小球aOP的压力变大

C.小球bOQ的压力变大

D.杆上的弹力减小

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【题目】在光滑水平面上,有一个粗细均匀的边长为L的单匝正方形闭合线框abcd,在水平外力的作用下,从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动,穿过匀强磁场,如图甲所示,测得线框中产生的感应电流的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示

A. 线框开始运动时ab边到磁场左边界的距离为

B. 线框边长与磁场宽度的比值为3:8

C. 离开磁场的时间与进入磁场的时间之比为

D. 离开磁场的过程中外力做的功与进入磁场的过程中外力做的功相等

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【题目】如图所示,固定在地面的斜面体上紧挨着放置六个半径均为r的相同的小球,编号如图。斜面与水平轨道OA段平滑连接,小球从斜面进入水平轨道时无能量损失,OA段长度为6 r。现将六个小球由静止同时释放,各个小球离开A点之后均做平抛运动,不计一切摩擦。则在各小球运动过程中,下列说法正确的是

A. 6OA段机械能会增大

B. 6离开A点之后水平射程最小

C. 1的机械能守恒

D. 6个小球最终的落地点各不相同

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【题目】匀强电场中,一带正电粒子仅在电场力的作用下自点以垂直于电场方向的初速度开始运动,经过点,则(  )

A.电场中,点电势高于点电势

B.粒子在点的电势能小于在点的电势能

C.两点间,粒子在轨迹可能与某条电场线重合

D.两点间,粒子运动方向一定与电场方向不平行

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【题目】如图所示,在矩形区域abcd内存在磁感应强度大小为B、方向垂直abcd平面的匀强磁场,已知bc边长为。一个质量为m,带电量为q的正粒子,从ab边上的M点垂直ab边射入磁场,从cd边上的N点射出,MN之间的距离为2L,不计粒子重力,下列说法正确的是(

A.磁场方向垂直abcd平面向里

B.该粒子在磁场中运动的时间为

C.该粒子在磁场中运动的速率为

D.该粒子从M点到N点的运动过程中,洛伦兹力对该粒子的冲量为零

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【题目】如图所示,水平放置的两块长直平行金属板ab相距d=0.10mab间的电场强度为E=5.0×105N/Cb板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力),从贴近a板的左端以v0 =1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场,刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场,最后粒子回到b板的Q处(图中未画出).求PQ之间的距离L

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