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(10分) 如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m...

(10分) 如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m, 导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.

(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;

(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小;

(3)在上问中,若R=2Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向.

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(1)a=4m/s2(2)10m/s(3)0.4T磁场方向垂直导轨平面向上 【解析】(1)金属棒开始下滑的初速为零,根据牛顿第二定律 mgsinθ-μmgcosθ=ma  解得a=4m/s2                                                          (2分) (2)设金属棒运动达到稳定时,速度为v,所受安培力为F,棒在沿导轨方向受力平衡有:      mgsinθ一μmgcos0一F=0 (1分) 此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率即: Fv=P                                                                  (2分) 由以上两式解得            (1分) (3)设电路中电流为I,两导轨间金属棒的长为l,磁场的磁感应强度为B                   (1分)P=I2R(1分) 由此解得                                     (1分) 磁场方向垂直导轨平面向上                                   (1分) 本题考查电磁感应与牛顿第二定律的结合问题,刚开始下滑时导体棒的速度为零,安培力为零,由重力沿斜面向下的分力和摩擦力提供加速度,由牛顿第二定律可求得加速度大小,当导体棒匀速运动时受力平衡,重力沿斜面向下的分力与摩擦力的合力等于安培力大小,克服安培力做功的功率为8W,由此可求得导体棒速度
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考点分析:
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(10分)如图所示,在直角坐标系Oxy平面的第三、四象限内分别存在着垂直于Oxy平面的匀强磁场,第三象限的磁感应强度大小是第四象限的2倍,方向相反。质量、电荷量相同的负粒子a、b,某时刻以大小相同的速度分别从x轴上的P、Q两点沿y轴负方向垂直射入第四、三象限磁场区域。已知a粒子在离开第四象限磁场时,速度方向与y轴的夹角为60o,且在第四象限磁场中运行时间是b粒子在第三象限磁场中运行时间的4倍。不计重力和两粒子之间的相互作用力。

求:a、b两粒子经Y轴时距原点O的距离之比。

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如图所示,倾角为30°的斜面体置于水平地面上,一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A

和物块B,跨过固定于斜面体顶端的滑轮O(可视为质点).A的质量为m,B的质量为4m.开

始时,用手托住A,使OA段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力),OB绳平行于斜面, 此

时B静止不动.将A由静止释放,在其下摆过程中斜面体始终保持静止.则在绳子到达竖直

位置之前,下列说法正确的是

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A.物块B受到的摩擦力一直沿着斜面向上                 

B.物块B受到的摩擦力先减小后增大

C.绳子的张力先减小后增大

D.地面对斜面体的摩擦力方向一直水平向左

 

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某同学在物理学习中记录了一些与地球、月球有关的数据资料如下:

地球半径R=6400km,月球半径r=1740km,地球表面重力加速度g0=9.80m/s2,月球表面重

力加速度g′=1.56m/s2,月球绕地球转动的线速度v=1km/s,月球绕地球转动一周时间为

T=27.3天   光速c=2.998×105km/s,

1969年8月1日第一次用激光器向位于天顶的月球表面发射出激光光束,经过约t=2.565s

接收到从月球表面反射回来的激光信号,利用上述数据可算出地球表面与月球表面之间的距

离s,则下列方法正确的是

A.利用地球表面的重力加速度,地球半径及月球运动的线速度关系6ec8aac122bd4f6e来算

B.利用激光束的反射6ec8aac122bd4f6e来算

C.利用月球运动的线速度、周期关系6ec8aac122bd4f6e来算

D.利用月球表面的重力加速度,地球半径及月球运动周期关系6ec8aac122bd4f6e来算

 

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如图所示, ACB是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的“∧”形框架,其中CA、CB

边与竖直方向的夹角分别为37°和53°.P、Q两个轻质小环分别套在CA、CB上,两根细绳的一端分别系在P、Q环上,另一端和一绳套系在一起,结点为O.将质量为m的钩码挂在绳套上,OP、OQ两根细绳拉直后的长度分别用l1、l2表示,受到的拉力分别用F1和F2表示(已知cos370=0.8,cos530=0.6)则

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A.F1∶F2=l2∶l1

B.F1∶F2=1∶1

C.F1∶F2=3∶4

D.F1∶F2=4∶3[

 

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如图甲所示,bacd为导体做成的框架,其平面与水平面成θ角,质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好,回路的电阻为R,整个装置放于垂直框架平面的变化磁场中,磁感应强度B的变化情况如图乙所示,PQ能够始终保持静止,则0~t2时间内,PQ受到的安培力F和摩擦力f随时间变化的图像可能正确的是(取平行斜面向上为正方向)

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