练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    （17分）如图所示，光滑导轨abc与fed相距l=0.1m，其中ab、fe段是倾角θ=60°的直轨道，bc、ed段是半径r=0.6m的圆弧轨道且与ab、fe相切，轨道末端c、d点切线与一放置在光滑水平地面上、质量M=2kg的木板上表面平滑连接。在abef间有垂直于轨道平面向下、的匀强磁场，定值电阻R=1Ω。把质量为m=1kg、电阻不计的金属杆从距b、e高h=1m的导轨上静止释放，杆在直轨道上先加速后匀速下滑。如果杆与木板间摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s2，求：

    （1）杆运动到cd时对轨道的压力F大小及杆由静止下滑到cd的过程中R上产生的焦耳热Q；
    （2）要使杆不从木板上掉下的木板最小长度s。
    见试题分析

    试题分析：（1）设杆滑到be处时速度为v1，由题意知此时杆匀速下滑，有：
       ①
           ②
          ③
    由能量守恒：

     

     
         ④

    设杆滑到cd处时速度为v2，杆受到轨道支持力为F′，由动能定理有：
       ⑤
    cd处：   ⑥
    由牛顿第三定律：    ⑦
    联解①②③④⑤⑥⑦并代入数据得：
    F′=25N     ⑧
    Q=8.5J     ⑨
    （2）杆滑上木板后，杆与木板在相互间摩擦力作用下运动，设经过时间t共同运动，则：
    对杆：    ⑩
        ?
    对木板：    ?
        ?
    共同运动时：
        ?
         ?
    联解⑩?????并代入数据得：
    s=1.5m       ?
    评分参考意见：本题满分17分，其中④式2分，①②③⑤⑥⑦⑧⑨⑩??????式各1分；若有其他合理解法且答案正确，可同样给分。
    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：不详 题型：填空题

    如图所示，半径为r的n匝线圈在边长为l的正方形abcd之外，匀强磁场充满正方形区域并垂直穿过该区域，当磁场以
    △B
    △t
    的变化率变化时，线圈产生的感应电动势大小为______．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，a、b是完全相同的导体棒，静止于水平面内的足够长的光滑平行导轨上．匀强磁场竖直向下．若给a棒以8J的初动能，使之向左运动，不计导轨的电阻，则整个过程a棒产生的最大热量是（　　）
    A．2JB．1JC．4JD．0.5J

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    abcd是质量为m，长和宽分别为b和l的矩形金属线框，有静止沿两条平行光滑的倾斜轨道下滑，轨道平面与水平面成θ角。efmn为一矩形磁场区域，磁感应强度为B，方向竖直向上。已知da=an=ne=b，线框的cd边刚要离开磁区时的瞬时速度为v，整个线框的电阻为R，试用题中给出的物理量（m、b、l、B、θ、v、R）表述下列物理量。

    （1）ab刚进入磁区时产生的感应电动势
    （2）此时线框的加速度
    （3）线框下滑中共产生的热量

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料，不同粗细的导线绕制（Ⅰ为细导线）。两线圈在距磁场上界面高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面。运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界。设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为、，在磁场中运动时产生的热量分别为、,不计空气阻力，则
    A．
    B．
    C．
    D．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （20分）足够长的平行金属导轨ab、cd放置在水平面上，处在磁感应强度B=1.00T的竖直方向的匀强磁场中，导轨间连接阻值为R=0.30Ω的电阻，质量m=0.5kg的金属棒ef与bc紧贴在导轨上，处于两导轨间的长度L=0.40m、电阻r=0.10Ω，如图所示。在水平恒力F作用下金属棒ef由静止开始向右运动，其运动距离与时间的关系如下表所示。导轨与金属棒ef间的动摩擦因数为0.3，导轨电阻不计，g=10求：

    时间t(s)
    		0.0
    		1.0
    		2.0
    		3.0
    		4.0
    		5.0
    		6.0
    		7.0
    运动距离x(m)
    		0.0
    		0.6
    		2.0
    		4.3
    		6.8
    		9.3
    		11.8
    		14.3
    （1）在4.0s时间内，通过金属棒截面的电荷量q；
    （2）水平恒力F;
    （3）庆丰同学在计算7.0s时间内，整个回路产生的焦耳热Q时，是这样计算的：
    先算7.0s内的电荷量
    再算电流 
    再用公式计算出焦耳热
    请你简要分析这样做是否正确？认为正确的，请算出结果；认为错误的，请用自己的方法算出7.0s，整个回路产生的焦耳热Q。

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，abcd是一个质量为m，边长为L的正方形金属线框。如从图示位置自由下落，在下落h后进人磁感应强度为B的磁场，恰好做匀速直线运动，该磁场的宽度也为L。在这个磁场的正下方3h+L处还有一个磁感应强度未知，但宽度也为L的磁场，金属线框abcd在穿过这个磁场时也恰好做匀速直线运动，那么下列说法正确的是(  )
    A．未知磁场的磁感应强度是B/2
    B．未知磁场的磁感应强度是
    C．线框在穿过这两个磁场的过程中产生的电能为4mgL
    D．线框在穿过这两个磁场的过程中产生的电能为2mgL

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界b和下边界d水平。在竖直面内有一矩形金属线框，线框上下边的距离很短，磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离。线框从水平面a开始下落，当线框下边刚通过水平面b、c、d时，线框所受到的磁场力的大小分别为、和，则
    A．B．C．D．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    金属杆ab放在光滑的水平金属导轨上，与导轨组成闭合矩形电路，长l1＝0.8m,宽l2=0.5m,回路的总电阻R＝0.2Ω，且回路处在竖直向上的磁场中，金属杆用水平绳通过定滑轮连接质量M＝0.04kg的木块(轻绳处于绷紧状态)，磁感应强度从B=1T开始随时间均匀增强，5s末木块将离开水平面，不计一切摩擦，g取10m/s2，求回路中的电流．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案