【題目】如圖甲，電阻不計的軌道MON與PRQ平行放置，ON及RQ與水平面的傾角θ＝53°，MO及PR部分的勻強磁場豎直向下，ON及RQ部分的磁場平行軌道向下，磁場的磁感應強度大小相同，兩根相同的導體棒ab和cd分別放置在導軌上，與導軌垂直并始終接觸良好．棒的質(zhì)量m＝1.0 kg，R＝1.0 Ω，長度L＝1.0 m與導軌間距相同，棒與導軌間動摩擦因數(shù)μ＝0.5，現(xiàn)對ab棒施加一個方向水向右，按圖乙規(guī)律變化的力F，同時由靜止釋放cd棒，則ab棒做初速度為零的勻加速直線運動，g取10 m/s2.

(1)求ab棒的加速度大小；

(2)求磁感應強度B的大小；

(3)若已知在前2 s內(nèi)F做功W＝30 J，求前2 s內(nèi)電路產(chǎn)生的焦耳熱；

(4)求cd棒達到最大速度所需的時間．

【答案】(1) 1m/s2(2) 2T(3) Q=18J(4)t=5s

【解析】

(1)對ab棒：f=v=at

F-BIL-f=ma

F=m(g+a)+……………(1)

a==1m/s2

(2)當t=2s時，F=10N 由(1)

B==2T

(3)0-2s過程中，對a、b棒，由動能定理

知：x=at2=2m v=at=2m/s

W-x-Q=mv2

Q=18J

(4)當時間為t時，cd棒平衡，速度最大

N′=BIL+mgcos53°

f=N′

mgsin53°=f

mgsin53°=

解得：t=5s

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑的水平桿上套有一質(zhì)量為1kg、可沿桿自由滑動的滑塊，滑塊下方通過一根長為1m的輕繩懸掛需質(zhì)量為0.99kg的木塊。開始時滑塊和木塊均靜止�，F(xiàn)有質(zhì)量為10g的子彈以500m/s的水平出度擊中木塊并留在其中，子彈與木塊間的作用時間極短，取g=10m/s2。下列說法正確的是（ ）

A.滑塊的最大速度為5m/s

B.子彈和木塊擺到最高點時速度為零

C.子彈和木塊擺起的最大高度為0.625m

D.當子彈和木塊擺起高度為0.4m時，滑塊的速度為1m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，空間有一底面處于水平地面上的正方體框架ABCD-A1B1C1D1,從頂點A沿不同方向平拋一小球（可視為質(zhì)點）．關(guān)于小球的運動，下列說法正確的是（ ）

A.落點在A1B1C1D1內(nèi)的小球落在B1點時平拋的初速度最大

B.落點在B1D1上的小球,平拋初速度的最小值與最大值之比為1:2

C.運動軌跡與A 1 C相交的小球,在交點處的速度方向都相同

D.運動軌跡與A C 1相交的小球,在交點處的速度方向都相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,一圓柱形絕熱氣缸開口向上豎直放置,通過絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體。活塞的質(zhì)量為m、橫截面積為s,與容器底部相距h。現(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱氣體,當氣體吸收熱量Q時停止加熱，活塞上升了2h并穩(wěn)定,此時氣體的熱力學溫度為T1。已知大氣壓強為P0，重力加速度為g，活塞與氣缸間無摩擦且不漏氣。求:

①加熱過程中氣體的內(nèi)能增加量;

②停止對氣體加熱后,在活塞上緩緩添加砂粒,當添加砂粒的質(zhì)量為m0時，活塞恰好下降了h。求此時氣體的溫度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖a所示在光滑水平面上用恒力F拉質(zhì)量m的單匝均勻正方形銅線框，邊長為a，在1位置以速度v0進入磁感應強度為B的勻強磁場并開始計時t＝0，若磁場的寬度為b（b＞3a），在3t0時刻線框到達2位置速度又為v0并開始離開勻強磁場．此過程中v﹣t圖象如圖b所示，則（　　）

A.t＝0時，線框右側(cè)邊MN的兩端電壓為Bav0

B.在t0時刻線框的速度為

C.線框完全離開磁場的瞬間位置3速度一定比t0時刻線框的速度大

D.線框從1位置進入磁場到完全離開磁場位置3過程中，線框中產(chǎn)生的電熱為2Fb

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長的傳送帶與水平面的夾角為，物塊通過平行于傳送帶、跨過光滑輕滑輪的輕繩，與木塊相連，的質(zhì)量為，開始時、及傳送帶均靜止，且不受傳送帶的摩擦力作用。現(xiàn)使傳送帶逆時針勻速轉(zhuǎn)動，則在上升高度（未與滑輪相碰）的過程中（　　）

A.物塊的質(zhì)量為B.摩擦力對做的功等于物塊、構(gòu)成的系統(tǒng)機械能的增加量

C.摩擦力對做的功等于物塊、動能增加量之和D.任意時刻，重力對、做功的瞬時功率大小不相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m=1 kg的滑塊，在水平力作用下靜止在傾角為θ=30°的光滑斜面上，斜面的末端B水平傳送帶相接（滑塊經(jīng)過此位置滑上皮帶時無能量損失），傳送帶的運行速度為v0=3 m/s，長為L=1．4m，今將水平力撤去，當滑塊滑到傳送帶右端C時，恰好與傳送帶速度相同．滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0．25，g=10m/s2．

（1）求水平作用力F的大�。�

（2）求滑塊下滑的高度；

（3）若滑塊滑上傳送帶時速度大于3 m/s，求滑塊在傳送帶上滑行的整個過程中產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線邊界ab上方有無限大的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里。一矩形金屬線框底邊與磁場邊界平行，從距離磁場邊界高度為h處由靜止釋放，則下列說法正確的是

A.線框穿出磁場的過程中，線框中會產(chǎn)生順時針方向的感應電流

B.線框穿出磁場的過程中，線框受到的安培力一定一直減小

C.線框穿出磁場的過程中，線框的速度可能先增大后減小

D.線框穿出磁場的過程中，線框的速度可能先增大后不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示，豎直邊界分別為P和Q的區(qū)域?qū)挾葹?/span>4L，其內(nèi)部分布著垂直紙面向里的勻強磁場和豎直方向上的周期性變化的電場，電場隨時間變化的關(guān)系如圖2所示，E>0表示電場方向豎直向上．在t＝0時刻，一帶電量為＋q、質(zhì)量為m的帶電微粒從邊界P上的A點處水平射入該區(qū)域，先沿直線運動到某點，再經(jīng)歷一次完整的半徑為L的勻速圓周運動，最后沿直線運動從邊界Q上的B點處離開磁場，重力加速度為g.求：

(1) 圖2中的E0；

(2) 微粒剛進入磁場時的速度v0及磁場的磁感應強度B；

(3) 電場變化周期T的范圍。

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