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【题目】如图,两条平行的光滑金属轨道MN、PQ与水平面成θ角固定,轨距为d。P、M间接有阻值为R的电阻。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其有效阻值为R。空间存在磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上。现从静止释放ab。若轨道足够长且电阻不计,重力加速度为g。求:

(1)ab运动的最大速度vm

(2)当ab具有最大速度时,ab消耗的电功率P

(3)为使ab向下做匀加速直线运动,在ab中点施加一个平行于轨道且垂直于ab的力F, 推导F随时间t变化的关系式并分析F的变化与a的关系

【答案】(1);(2) ;(3)

a.当agsinθ时,F方向先沿斜面向上,大小由mgsinθ-ma开始减小到零,随后F方向沿斜面向下,大小从零开始增大。

b. 当a=gsinθ时,F方向沿斜面向下,大小从零开始增大;

c.当agsinθ时,F方向沿斜面向下,大小从ma-mgsinθ开始增大

【解析】1ab具有最大速度时,处于平衡状态,受力分析如图

由平衡条件: mgsinθ=FA

FA=BId

由闭合电路欧姆定律:

得:

2)由电功率公式:P=I2R

得:

3ab做匀加速直线运动时,设F沿斜面向下,受力分析如图:

由牛顿运动定律: F+mgsinθ-FA=ma

FA=BId

V=at

得:

可见:F的大小随时间t呈线性变化

a.agsinθ时,F方向先沿斜面向上,大小由mgsinθ-ma开始减小到零,随后F方向沿斜面向下,大小从零开始增大。

b. a=gsinθ时,F方向沿斜面向下,大小从零开始增大;

c.当agsinθ时,F方向沿斜面向下,大小从ma-mgsinθ开始增大

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】.某学习小组利用如图所示的实验装置探究合外力与速度的关系一端带有定滑轮的长木板固定在水平桌面上用轻绳绕过定滑轮及动滑轮将滑块与弹簧测力计相连实验中改变动滑轮下悬挂的钩码个数进行多次测量记录弹管测力计的示数并利用速度传感器测出从同一位置P由静止开始释放的滑块经过速度传感器时的速度大小用天平测出滑块的质量m,用刻度尺测出P与速度传感器间的距离s,当地的重力加速度大小为g,滑轮的质量都很小

实验中钩码的质量_____(需要不需要”)远小于滑块的质量

根据实验数据作出图象下列图象中最符合实际情况的是_____________

③根据实验已测得数据及图象______(填“能”或不能”)测出滑块与长木板间的动摩擦因数。

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【题目】某同学在“用电压表、电流表测电源的电动势和内电阻”的实验中,测得4UI数据,并在U-I坐标平面上标出相应的坐标点,如图所示。

1)图中标出了ABCD四组数据的对应点坐标,由U-I图线的特性可以判断______组数据是错误的。

2)请根据正确数据在U-I坐标平面上画出U-I图线。根据图线求出电源的电动势E______V,内电阻_______Ω

3)在此电源上外接一个电阻作为负载,当该电阻值____________Ω时,电源的输出功率达到最大值,且Pmax_________W

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【题目】下列四幅图的有关说法正确的是

A.由图甲中两个简谐运动的图像可知,它们的相位差为或者π

B.在图乙中,当球与横梁之间存在摩擦时,球的振动不是简谐运动

C.由图丙可知,频率相同的两列波叠加时,某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱

D.如图丁所示,当简谐波向右传播时,质点A此时的速度沿y轴正方向

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲所示,AB为两块相距很近的平行金属板,AB间电压为UAB=-U0,紧贴A板有一电子源,不停地飘出质量为m,带电荷量为e的电子(可视为初速度为0)。在B板右侧两块平行金属板MN间加有如图乙所示的电压,电压变化的周期TL,板间中线与电子源在同一水平线上。已知板间距d L,极板长L,距偏转板右边缘S处有荧光屏,经时间t统计(tT)只有50%的电子能打到荧光屏上。(板外无电场),求:

(1)电子进入偏转板时的速度;

(2) 时刻沿中线射入偏转板间的电子刚射出偏转板时与板间中线的距离;

(3)电子打在荧光屏上的范围Y

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【题目】在足够长的光滑绝缘的水平台面上,存在有平行于水平面向右的匀强电场,电场强度为E。水平台面上放置两个静止的小球AB(均可看作质点),两小球质量均为m,带正电的A球电荷量为QB球不带电,AB连线与电场线平行。开始时两球相距L,在电场力作用下,A球开始运动(此时为计时零点,即t=0),后与B球发生正碰,碰撞过程中AB两球总动能无损失。若在各次碰撞过程中,AB两球间均无电荷量转移,且不考虑两球碰撞时间及两球间的万有引力,则( )

A. 第一次碰撞结束瞬间B球的速度大小为

B. 第一次碰撞到第二次碰撞B小球向右运动了2L

C. 第二次碰撞结束瞬间A球的速度大小为

D. 相邻两次碰撞时间间隔总为

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【题目】如图所示,在固定的斜面上,AB两物体通过跨过光滑的定滑轮的细线相连,物体A静止在斜面上。已知斜面倾角30°,AB两物体质量分别为2mm,现在B物体下加挂另一物体C(图中未画出),物体A仍静止在斜面上,则加挂物体C( )

A. 斜面对物体A的弹力增大

B. 细线对物体A的拉力不变

C. 斜面对物体A的摩擦力保持不变

D. 斜面对物体A的作用力增大

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【题目】如图,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角(0<<90°),其中MNPQ平行且间距为l,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计,其上端所接定值电阻为R.给金属棒ab一沿斜面向上的初速度v0,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,ab棒接入电路的电阻为r,当ab棒沿导轨上滑距离x时,速度减小为零。则下列说法不正确的是

A. 在该过程中,导体棒所受合外力做功为

B. 该过程中,通过电阻R的电荷量为

C. 该过程中,电阻R产生的焦耳热为

D. 导体棒获得初速度时,整个电路消耗的电功率为

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【题目】波速均为v=2m/s的甲乙两列简谐横波,甲沿x轴负方向传播,乙沿x轴正方向传播,某时刻波的图象分别如图甲、乙所示,其中P、Q处的质点均处于波峰,关于这两列波,下列说法正确的是

A.甲波中的M处质点比P处质点先回到平衡位置

B.从图示的时刻开始,P处质点与Q处质点同时回到平衡位置

C从图示的时刻开始,经过1.0s,P质点沿x轴负方向通过的位移为2m

D.从图示的时刻开始,经过1.0s,M质点沿通过的路程为20cm

E.如果这两列波相遇不可能形成稳定的干涉图样

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