【題目】如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在傾角θ＝37°的絕緣斜面上，頂部接有一阻值R＝3 Ω的定值電阻，下端開(kāi)口，軌道間距L＝1 m．整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直斜面向上．質(zhì)量m＝1 kg的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上，ab在導(dǎo)軌之間的電阻r＝1 Ω，電路中其余電阻不計(jì)．金屬棒ab由靜止釋放后沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)時(shí)始終垂直于導(dǎo)軌，且與導(dǎo)軌接觸良好．不計(jì)空氣阻力影響．已知金屬棒ab與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取g＝10 m/s2.

(1)求金屬棒ab沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)的最大速度vm；

(2)若從金屬棒ab開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至達(dá)到最大速度過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱總共為1.5 J，求流過(guò)電阻R的總電荷量q.

【答案】（1） （2）1C

【解析】

（1）金屬棒由靜止釋放后，在重力、軌道支持力和安培力作用下沿斜面做變加速運(yùn)動(dòng)，加速度不斷減小，當(dāng)加速度為零時(shí)達(dá)到最大速度vm后保持勻速運(yùn)動(dòng)．有：

聯(lián)解得：

（2）設(shè)金屬棒從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至達(dá)到最大速度過(guò)程中沿導(dǎo)軌下滑距離為x，由能量守恒定律：

根據(jù)焦耳定律：

聯(lián)解得：

q＝1C

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)比為。降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為。原線圈兩端接入一電壓的交流電源，用戶電阻為R(純電阻)，若用戶消耗功率為P，輸電線的總電阻為2r，不考慮其他因素的影響，則輸電線上損失的電功率和用戶獲得的電壓U分別為（ ）

A.、

B.、

C.、

D.、

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】已知質(zhì)量為m的帶電液滴，以速度垂直射入豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和水平向里勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，液滴在此空間剛好能在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．如圖所示，(重力加速度為g)求：

(1) 液滴帶電荷量及電性；

(2) 液滴做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑多大；

(3) 現(xiàn)撤去磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，有界電場(chǎng)的左右寬度為d，液滴仍以速度從左邊界垂直射入，求偏離原來(lái)方向的豎直距離。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在OA和OC兩射線間存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，∠AOC＝，正負(fù)電子(質(zhì)量、電荷量大小相同，電性相反)以相同的速度從M點(diǎn)垂直OA方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是(　　)

A.若正電子不從OC邊射出，正負(fù)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比可能為3∶1

B.若正電子不從OC邊射出，正負(fù)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比可能為6∶1

C.若負(fù)電子不從OC邊射出，正負(fù)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比不可能為1∶1

D.若負(fù)電子不從OC邊射出，正負(fù)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比可能為1∶6

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，以直角三角形AOC為邊界的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，∠A=60°，AO=L，在O點(diǎn)放置一個(gè)粒子源，可以向各個(gè)方向發(fā)射某種帶負(fù)電粒子。已知粒子的比荷為，發(fā)射速度大小都為v0=．設(shè)粒子發(fā)射方向與OC邊的夾角為θ，不計(jì)粒子間相互作用及重力。對(duì)于粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A. 當(dāng)時(shí)，粒子將從AC邊射出

B. 所有從OA邊射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等

C. 隨著角的增大，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間先變大后變小

D. 在AC邊界上只有一半?yún)^(qū)域有粒子射出

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，直線A為某電源的U－I圖線，曲線B為某小燈泡的U–I圖線的一部分，用該電源和小燈泡組成閉合電路時(shí)，燈泡恰好能正常發(fā)光，則下列說(shuō)法中正確的是（ 　）

A. 此電源的內(nèi)阻為2/3Ω

B. 額定狀態(tài)下，小燈泡阻值為1Ω.

C. 燈泡的額定功率為6 W

D. 小燈泡的U–I曲線說(shuō)明電功率越大，燈絲電阻率越小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在xOy平面內(nèi)，有一以O為圓心、R為半徑的半圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域， 磁場(chǎng)方向垂直坐標(biāo)平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。位于O點(diǎn)的粒子源向第二象限內(nèi)的 各個(gè)方向連續(xù)發(fā)射大量同種帶電粒子，粒子均不會(huì)從磁場(chǎng)的圓弧邊界射出。粒子的速率相等，質(zhì)量為m、電荷量大小為q，粒子重力及粒子間的相互作用均不計(jì)。

(1)若粒子帶負(fù)電，求粒子的速率應(yīng)滿足的條件及粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間；

(2)若粒子帶正電，求粒子在磁場(chǎng)中能夠經(jīng)過(guò)區(qū)域的最大面積。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，已知一帶電小球在光滑絕緣的水平面上從靜止開(kāi)始經(jīng)電壓U加速后，水平進(jìn)入互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的復(fù)合場(chǎng)中(E和B已知)，小球在此空間的豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則 （ ）

A. 小球可能帶正電

B. 小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為

C. 小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為

D. 若電壓U增大，則小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期增加

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶正電粒子以速度v1從A點(diǎn)沿直徑AOB方向射入磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t1射出磁場(chǎng)。另一相同的帶電粒子以速度v2從距離直徑AOB的距離為的C點(diǎn)平行于直徑AOB方向射入磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t2射出磁場(chǎng)。兩種情況下，粒子射出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與初速度方向間的夾角均為θ=60o。不計(jì)粒子受到的重力，則

A. B.

C. D.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案