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17.足够长平行的金属导轨水平放置,间距为d,有竖直向下的匀强磁场穿过导轨平面,磁感应强度为B,相同的金属棒P和Q(质量为m,长也为d,电阻为R)垂直导轨放置,与导轨之间的动摩擦因数为μ,若作用一水平恒力于P棒,方向如图(与导轨平行、与棒垂直),PQ运动稳定后均做匀速运动.
(1)求恒力F的大小;
(2)若Q做匀速运动的速度是v,求恒力F的功率.

分析 (1)以PQ整体为研究对象,PQ运动稳定后均做匀速运动,根据平衡列式求解;
(2)根据P=Fv计算功率

解答 解:(1)以PQ整体为研究对象,稳定后均做匀速运动,根据平衡得:F=μ2mg=2μmg
(2)由P=Fv得:恒力F的功率为P=2μmgv
答:(1)求恒力F的大小为2μmg
(2)若Q做匀速运动的速度是v,恒力F的功率为2μmgv.

点评 解决本题的关键是选择合适的研究对象,根据平衡列式求解即可.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

7.滑板极限运动场地如图,滑道AB水平,长为S,BC倾斜,CD为竖直平面内半径为R的圆弧,圆心0与C的连线与竖直方向夹角成a,D的切线方向竖直,一个质量(包括滑板)为m的运动员从A点静止出发,经B点飞出,恰好从C点的切线方向进入圆形滑道,再从D点竖直向上运动到达最高点E,已知E点相对圆弧滑道最低点的高度为E,重力加速度为g.则
(1)若AB水平面滑道与滑板间的摩擦因数为μ,其他接触面光滑.要完成以上运动,运动员在AB面上需做功多少?
(2)求B点相对C点的水平距离和竖直高度.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

8.如图所示,光滑水平面OB与足够长的粗糙斜面BC相接于B点,O端有一竖直墙面,一轻弹簧左端固定于竖直墙面,现用质量为m1的滑块压缩弹簧至D点,然后由静止释放,滑块脱离弹簧后经B点滑上斜面,上升到最大高度,并静止在斜面上,不计滑块在B点的机械能损失.若换用相同材料、相同粗糙程度、质量为m2(m2>m1) 的滑块压缩弹簧至同一点D后,重复上述过程,下列说法正确的是(  )
A.两滑块到达B点的速度相同
B.两滑块沿斜面上升的最大高度相同
C.两滑块上升到最高点的过程中克服重力做的功相同
D.两滑块上升到最高点的过程中机械能损失相同

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5.如图所示为热水系统的恒温器电路,R1是可变电阻,R2是热敏电阻,当温度低时,热敏电阻的阻值很大,温度高时,热敏电阻的阻值很小.只有当热水器中的水位达到一定高度(由水位计控制)且水的温度低于某一温度时,发热器才会开启并加热,反之,便会关掉发热器.图中虚线框中应接入的是与门逻辑电路;为将发热器开启的水温调高一些,应使可变电阻R1的阻值减小.(填:“增大”或“减小”)

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

12.如图所示,是通过电容器电容的变化来检测容器内液面高低的仪器原理图,容器中装有导电液体,是电容器的一个电极,中间的导电芯柱是电容器的另一个电极,芯柱外面套有绝缘管作为电介质,电容器的这两个电极分别用导线与一个线圈的两端相连,组成LC振荡电路,根据其振荡频率的高低(用与该电路相连的频率计显示)就可知道容器内液面位置的高低,如果频率计显示该振荡电路的振荡频率变大了,则液面降低了(填“升高”或“降低”);容器内的导电液体与大地相连,若某一时刻线圈内磁场方向向右,且正在增强,则此时导电芯柱的电势正在降低(填“升高”或“降低”).

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

2.如图所示,面积正对且上下放置的平行板a、b,通过导线与足够长的平行金属光滑导轨e、f及定值电阻连接.金属棒MN紧贴且垂直e、f,在外力作用下可沿导轨e、f左右匀速运动,已知a与b、e与f相距均为d;匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里;定值电阻R=R0、金属棒电阻r=0.5R0,其余电阻不计.要使以质量不计的带电粒子,在a、b间以速度v0水平向左做匀速直线运动.
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9.如图所示,把一个自然长度为b,劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在O点,另一端连接一个质量为m的小球,小球在竖直面内摆动,测得摆到O点正下方时的角速度为ω,求此时弹簧的伸长量.

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11.如图所示为直角三角形棱镜的截面ABD,∠A=30°,BD边的长度为1m,两束相同的单色光a、b垂直AB边分别射到AD、BD边的中点E、F,如果此三棱镜的折射率为$\sqrt{3}$
①通过计算说明两条光线射到AD和BD边上是否发生全反射
②试确定两条光线经过一次折射后在三棱镜外的交点位置.

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12.如图所示,足够长传送带与水平面的夹角为θ,物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连.开始时,a、b及传送带均静止且mb>masinθ.现使传送带顺时针匀速转动,则物块在运动(物块未与滑轮相碰)过程中(  )
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B.一段时间后,摩擦力对a可能做负功
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D.摩擦力对a做的功等于a、b机械能的增量

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