练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图所示，宽为L=2m、足够长的金属导轨MN和M'N'放在倾角为θ=30°的斜面上，在N和N'之间连有一个1.6Ω的电阻R。在导轨上AA'处放置一根与导轨垂直、质量为m=0.8kg的金属滑杆，导轨和滑杆的电阻均不计。用轻绳通过定滑轮将电动小车与滑杆的中点相连，绳与滑杆的连线平行于斜面，开始时小车位于滑轮的正下方水平面上的P处（小车可视为质点），滑轮离小车的高度H=4.0m。在导轨的NN'和OO'所围的区域存在一个磁感应强度B=1.0T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场，此区域内滑杆和导轨间的动摩擦因数为μ=，此区域外导轨是光滑的（取g =10m/s2）。求：
    （1）若电动小车沿PS以v=1.2m/s的速度匀速前进时，滑杆经d=1m的位移由AA'滑到OO'位置，通过电阻R的电量q为多少？滑杆通过OO'位置时的速度大小为多少？
    （2）若滑杆运动到OO'位置时绳子突然断了，设导轨足够长，求滑杆再次经过OO'位置时，所受到的安培力大小？若滑杆继续下滑到AA'后恰好做匀速直线运动，求从断绳到滑杆回到AA'位置过程中，电阻R上产生的热量Q为多少？
    解：（1）滑杆由AA'滑到OO'的过程中切割磁感线，平均感应电动势
    通过电阻R的电量
    带入数据，可得q=1.25C
    滑杆运动到OO'位置时，小车通过S点时的速度为v=1.2m/s，设系绳与水平面的夹角α，则

    ，°
    可得
    小车的速度可视为绳端沿绳伸长方向的速度与垂直于绳长方向的速度的合速度，此时滑杆向上的速度即绳端沿绳长方向的速度：
    （2）滑杆运动到OO'位置时绳子突然断了，滑杆将继续沿斜面上滑，由机械能守恒，可知它再通过OO'的速度大小为0.72m/s，进入磁场切割磁感线，产生感应电流  
    受到的安培力  
    带入数据，可得  
    滑杆运动到AA'位置后做匀速运动的速度设为v2，有      
    带入数据，可得      
    滑杆从OO'滑到AA'的过程中机械能转换成电能最终转化成电热，由功能关系有      
    带入数据，可得
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，宽为L=2m、足够长的金属导轨MN和M′N′放在倾角为θ=30°的斜面上，在N和N′之间连有一个0.8Ω的电阻R．在导轨上AA′处放置一根与导轨垂直、质量为m=0.8kg、电阻r=0.8Ω的金属滑杆，导轨的电阻不计．用轻绳通过定滑轮将电动小车与滑杆的中点相连，绳与滑杆的连线平行于斜面，开始时小车位于滑轮的正下方水平面上的P处（小车可视为质点），滑轮离小车的高度H=4.0m．在导轨的NN′和OO′所围的区域存在一个磁感应强度B=1.0T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场，此区域内滑杆和导轨间的动摩擦因数为μ=
    		3
    4
    ，此区域外导轨是光滑的（取g=10m/s2）．若电动小车沿PS以v=1.2m/s的速度匀速前进时，滑杆由AA′滑到OO’位置过程中，通过电阻R的电量q=1.25C．g取10m/s2，求：

    （1）位置AA′到OO′的距离d；
    （2）若滑杆在细绳作用下通过OO′位置时加速度为a=2m/s2；求此时细绳拉力；
    （3）若滑杆运动到OO′位置时绳子突然断了，设导轨足够长，若滑杆返回到AA′后恰好做匀速直线运动，求从断绳到滑杆回到AA′位置过程中，电阻R上产生的热量Q为多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，宽为L=0.5m、足够长的平行金属导轨MN和M’N’固定在倾角为θ=37°的斜面上，在N和N’之间连有一个0.8Ω的电阻R．在导轨上AA’处放置一根与导轨垂直、质量为m=0.2kg、电阻r=0.2Ω的金属棒，导轨电阻均不计．在导轨所围的区域存在一个磁感应强度B=2.0T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场，已知金属棒和导轨间的动摩擦因数为μ=0.25．现在金属棒中点施加一个垂直于金属棒且沿斜面向上的外力F，使金属棒从静止开始以加速度a=lm/s2沿斜面向上做匀加速直线运动，经3s恰好经过CC‘处．求：
    （1）金属棒从AA‘运动到CC‘过程中通过R的电荷量；
    （2）金属棒通过CC‘时所施加的外力F的大小；
    （3）如果在此过程中外力F所做的功为17.1J，求在此过程中金属棒放出的焦耳热是多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2012?嘉定区一模）如图所示，宽为L的光滑长金属导轨固定在竖直平面内，不计电阻．将两根质量均为m的水平金属杆ab、cd用长h的绝缘轻杆连接在一起，放置在轨道上并与轨道接触良好，ab电阻R，cd电阻2R．虚线上方区域内存在水平方向的匀强磁场，磁感应强度B．
    （1）闭合电键，释放两杆后能保持静止，则ab杆受的磁场力多大？
    （2）断开电键，静止释放金属杆，当cd杆离开磁场的瞬间，ab杆上焦耳热功率为P，则此时两杆速度为多少？
    （3）断开电键，静止释放金属杆，若磁感应强度B随时间变化规律为B=kt（k为已知常数），求cd杆离开磁场前，两杆内的感应电流大小．某同学认为：上述情况中磁通量的变化规律与两金属杆静止不动时相同，可以采用△φ=△B?Lh 计算磁通量的改变量…该同学的想法是否正确？若正确，说明理由并求出结果；若不正确，说明理由并给出正确解答．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2011-2012学年河南汤阴一中高二（实验班）上学期期中考试物理试卷（带解析） 题型：计算题

    (9分)如图所示，宽为L＝1 m、高为h＝7.2 m、质量为M＝8 kg、上表面光滑的木板在水平地面上运动，木板与地面间的动摩擦因数为μ＝0.2.当木板的速度为v0="3" m／s时，把一原来静止的质量m="2" kg的光滑小铁块(可视为质点)轻轻地放在木板上表面的右端，g取10m／s2.

    求：(1)小铁块与木板脱离时长木板的速度大小v1；
    (2)小铁块刚着地时与木板左端的距离S.

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2013届河南汤阴一中高二（实验班）上学期期中考试物理试卷（解析版） 题型：计算题

    (9分)如图所示，宽为L＝1 m、高为h＝7.2 m、质量为M＝8 kg、上表面光滑的木板在水平地面上运动，木板与地面间的动摩擦因数为μ＝0.2.当木板的速度为v0=3 m／s时，把一原来静止的质量m=2 kg的光滑小铁块(可视为质点)轻轻地放在木板上表面的右端，g取10m／s2.

    求：(1)小铁块与木板脱离时长木板的速度大小v1；

    (2)小铁块刚着地时与木板左端的距离S.

     

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案