如图(a)所示,倾斜放置的光滑平行导轨,长度足够长,宽度L=0.4m,自身电阻不计,上端接有R=0.3的定值电阻。在导轨间MN虚线以下的区域存在方向垂直导轨平面向上、磁感应强度B=0.5T的匀强磁场。在MN虚线上方垂直导轨放有一根电阻r=0.1的金属棒。现将金属棒无初速度释放,其运动时的v-t图象如图(b)所示,重力加速度取g=10m/s2。求:
(1)斜面的倾角θ和金属棒的质量m;
(2)在2~5s时间内整个回路产生的热量Q是多少(结果保留一位小数)。
(1)在0~2 s时间内,金属棒受力如图所示,合力F合=mgsinθ根据牛顿第二定律F合=ma得a=gsinθ(1分)
由图象知a==6(m/s2)(1分)
解得θ=37º或θ=arcsin0.6(2分)
在t=5 s之后金属棒做匀速运动,且v2=6m/s;金属棒
受力平衡,沿轨道平面有F安=mgsinθ(1分)
感应电动势E=BLv2(1分) 感应电流I=(1分)
F安=BIL(1分) 解得m=0.1kg(1分)
(2)2~5 s内金属棒初速度v1=12m/s,末速度v2=6m/s。
对该过程应用动能定理,有mgssinθ-W安=(4分)
2~5 s内金属棒位移为v-t图象相对应的“面积”s=(15×6+22) ×1×0.2m=22.4m(3分)
功是能量转化的量度,在2~5 s过程安培力对金属棒做功W安=Q(1分)
代入数据解得Q=18.84J(2分)
科目:高中物理 来源: 题型:
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
如图(a)所示,倾斜放置的光滑平行导轨,长度足够长,宽度L = 0.4m,自身电阻不计,上端接有R = 0.3Ω的定值电阻。在导轨间MN虚线以下的区域存在方向垂直导轨平面向上、磁感应强度B = 0.5T的匀强磁场。在MN虚线上方垂直导轨放有一根电阻r = 0.1Ω的金属棒。现将金属棒无初速释放,其运动时的v-t图象如图(b)所示。重力加速度取g = 10m/s2。试求:
(1)斜面的倾角θ和金属棒的质量m;
(2)在2s~5s时间内金属棒动能减少了多少?此过程中整个回路产生的热量Q是多少(结果保留一位小数)?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
如图(a)所示,倾斜放置的光滑平行导轨,长度足够长,宽度L = 0.4m,自身电阻不计,上端接有R = 0.3Ω的定值电阻。在导轨间MN虚线以下的区域存在方向垂直导轨平面向上、磁感应强度B = 0.5T的匀强磁场。在MN虚线上方垂直导轨放有一根电阻r = 0.1Ω的金属棒。现将金属棒无初速释放,其运动时的v-t图象如图(b)所示。重力加速度取g = 10m/s2。试求:
(1)斜面的倾角θ和金属棒的质量m;
(2)在2s~5s时间内金属棒动能减少了多少?此过程中整个回路产生的热量Q是多少(结果保留一位小数)?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源:2011年广东省佛山市高考物理一模试卷(解析版) 题型:解答题
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源:2011年福建省泉州五中高考物理模拟试卷(5月份)(解析版) 题型:解答题
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com