精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
如图所示,倾角q=30°,宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨,固定在磁感应强度B=1T,范围充分大的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直.用平行于导轨、功率恒为6W的牵引力F牵引一根质量m=0.2kg,电阻R=1W放在导轨上的金属棒ab,由静止开始沿导轨向上移动ab始终与导轨接触良好且垂直,当ab棒移动2.8m时获得稳定速度,在此过程中,金属棒产生的热量为5.8J不计导轨电阻及一切摩擦,取g=10m/s2.求:

1ab棒的稳定速度;

2ab棒从静止开始达到稳定速度所需时间.

 

答案:
解析:

(1)ab棒达到稳定速度后,应具有受力平衡的特点.设此时棒ab所受安培力为FB

F=mgsin30°+FB               ①

FB=BIL=                 ②

牵引力F=                     ③

将②③代入①后得=mgsin30°+

代入数据后得v1=2m/s,v2=-3m/s(舍去)

(2)设从静止到稳定速度所需时间为t.棒ab从静止开始到具有稳定速度的过程中在做变加速直线运动,据动能定理有:Pt-mgsin30°×s-Q=

代入数据得t=1.5s.

 


提示:


练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示是倾角为45°的斜坡,在斜坡底端P点正上方某一位置Q处以速度v0水平向左抛出一个小球A,小球恰好能垂直落在斜坡上,运动时间为t1.小球B从同一点Q处自由下落,下落至P点的时间为t2.不计空气阻力,则t1:t2=(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

一质量为M=6kg、带电量为q=-0.1C的小球P自动摩擦因数μ=0.5、倾角θ=53°的粗糙斜面顶端静止开始滑下,斜面高h=6.0m,斜面底端通过一段光滑小圆弧与一光滑水平面相连.整个装置处在水平向右的匀强电场中,场强E=200N/C,忽略小球在连接处的能量损失,当小球运动到水平面时,立即撤去电场.水平面上有另一与P球一摸一样的小球Q,小球Q不带电,且Q与轻质绝缘弹簧相连接.如图所示,设Q静止,P运动到水平面与弹簧发生碰撞.(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2.)(水平面小球运动速度满足mAVA+mBVB=mAvA+mBVB
(1)在整个过程中,P球电势能增加多少?
(2)小球P运动到水平面时的速度大小.
(3)在整个过程中,弹簧具有最大弹性势能为多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,倾角为θ的足够长的光滑绝缘斜面上存在宽度均为L的匀强电场和匀强磁场区域,电场的下边界与磁场的上边界相距为L,其中电场方向沿斜面向上,磁场方向垂直于斜面向下、磁感应强度的大小为B.电荷量为q的带正电小球(视为质点)通过长度为4L的绝缘轻杆与边长为L、电阻为R的正方形单匝线框相连,组成总质量为m的“”型装置,置于斜面上,线框下边与磁场的上边界重合.现将该装置由静止释放,当线框下边刚离开磁场时恰好做匀速运动;当小球运动到电场的下边界时刚好返回.已知L=1m,B=0.8T,q=2.2×10-6C,R=0.1Ω,m=0.8kg,θ=53°,sin53°=0.8,g取10m/s2.求:
(1)线框做匀速运动时的速度大小;
(2)电场强度的大小;
(3)经足够长时间后,小球到达的最低点与电场上边界的距离.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,倾角为37°的光滑绝缘的斜面上放着M=1kg的U型导轨abcd,ab∥cd.另有一质量m=1kg的金属棒EF平行bc放在导轨上,EF下侧有绝缘的垂直于斜面的立柱P、S、Q挡住EF使之不下滑.以OO′为界,下部有一垂直于斜面向下的匀强磁场,上部有平行于斜面向下的匀强磁场.两磁场的磁感应强度均为B=1T,导轨bc段长L=1m.金属棒EF的电阻R=1.2Ω,其余电阻不计.金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.4,开始时导轨bc边用细线系在立柱S上,导轨和斜面足够长.当剪断细线后,试求:
(1)细线剪短瞬间,导轨abcd运动的加速度;
(2)导轨abcd运动的最大速度;
(3)若导轨从开始运动到最大速度的过程中,流过金属棒EF的电量q=5C,则在此过程中,系统损失的机械能是多少?(sin37°=0.6)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,倾角均为θ=45°的固定光滑金属直轨道ce和c'e',与半径为r的竖直光滑绝缘圆弧轨道abc和a'b'c'分别相切于c和c'点,两切点与对应圆心的连线和竖直方向夹角均为θ=45°,e和e'间接有阻值为R的电阻,矩形cc'd'd区域内存在与该平面垂直的磁场,磁感应强度B=B0sin(x),式中x为沿直轨道向下离开边界dd'的距离,且,长度也为L、阻值为R的导体棒在外力作用下,从磁场边界dd'沿直轨道向下匀速通过磁场,到达边界cc'时撤去外力,导体棒恰能沿圆弧轨道通过最高处aa',金属轨道电阻及空气阻力均不计,重力加速度为g,求:
(1)导体棒通过aa'时速度υ的大小;
(2)导体棒匀速通过磁场时速度υ0的大小;
(3)导体棒匀速通过磁场过程中棒上产生的热量Q.

查看答案和解析>>

同步练习册答案