如圖所示,傾角θ=30°、寬度L=l m的足夠長的U形平行光滑金屬導(dǎo)軌,固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T、范圍充分大的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直.用平行于導(dǎo)軌、功率恒為6W的牽引力F牽引一根質(zhì)量為m=0.2kg、電阻R=lΩ的放在導(dǎo)軌上的金屬棒ab,由靜止開始沿導(dǎo)軌向上移動(ab始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直).當(dāng)ab棒移動2.8m時,獲得穩(wěn)定速度,在此過程中,安培力做功為5.8J(不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦,g取10m/s2),求:
(1)ab棒的穩(wěn)定速度.
(2)ab棒從靜止開始達(dá)到穩(wěn)定速度所需時間.
精英家教網(wǎng)
(1)由題牽引力的功率 P=Fv                  
穩(wěn)定時ab棒做勻速運(yùn)動,則有
   F=mgsin30°+FA
而安培力FA=BIL,I=
BLv
R
       
聯(lián)立以上各式,得:P=(mg×
1
2
+
B2L2v
R
)v,
代入數(shù)據(jù)得:6=(0.2×10×
1
2
+
12×12×v
1
)v  
整理得:v2+v-6=0,解得:v=2m/s    
(2)此過程棒上滑的高度h=2.8×sin30°=1.4m.
根據(jù)動能定理得
  Pt-WA-mgh=
1
2
mv2             
則得 t=
1
2
mv2+WA+mgh
P

代入解得,t=1.5s                          
答:
(1)ab棒的穩(wěn)定速度是2m/s.
(2)ab棒從靜止開始達(dá)到穩(wěn)定速度所需時間是1.5s.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,傾角為37°斜面上方有一小球以一定的速度水平拋出,在空中飛行2s后恰好垂直撞在斜面上,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.求:
(1)小球拋出后2s時間內(nèi)下落的高度;
(2)拋出時初速度的大小;
(3)從拋出到落在斜面上過程中小球合位移的大小和方向(結(jié)果可以保留根號,方向用位移與水平方向夾角的正切值表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,傾角為30°的光滑斜面的下端有一水平傳送帶,傳送帶正以6m/s的速度運(yùn)動,運(yùn)動方向如圖所示.一個質(zhì)量為2kg的物體(物體可以視為質(zhì)點(diǎn)),從h=3.2m高處由靜止沿斜面下滑,物體經(jīng)過A點(diǎn)時,不管是從斜面到傳送帶還是從傳送帶到斜面,都不計(jì)其動能損失.物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5,物體向左最多能滑到傳送帶左右兩端AB的中點(diǎn)處,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)傳送帶左右兩端AB間的距離L.
(2)上述過程中物體與傳送帶組成的系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量.
(3)物體隨傳送帶向右運(yùn)動,最后沿斜面上滑的最大高度h′.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2007?徐州一模)如圖所示,傾角θ=37゜的傳送帶AB長L=20m,以v=5m/s速度沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動.質(zhì)量M=lkg的木塊由AB的中點(diǎn)c從靜止開始下滑,0.5s后被一顆質(zhì)量 m=20g的子彈以速度v0=500m/s沿傳送帶向上正對射入,子彈穿出時的速度u=200m/s.以后每隔1.5s就有一顆質(zhì)量和速度相同的子彈射人木塊.設(shè)子彈射穿木塊的時間極短,且每次射人時木塊對子彈的阻力相同.已知木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,sin37゜=0.60,cos37゜=O.80,g取lOm/s2.求:
(1)在被第二顆子彈擊中前.木塊離傳送帶下端A點(diǎn)的最大距離;
(2)木塊在傳送帶上最多能被多少顆子彈擊中;
(3)在木塊從c點(diǎn)開始運(yùn)動到最終離開傳送帶的過程中,子彈、木塊和傳送帶這一系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2006?松江區(qū)二模)如圖所示,傾角θ=30°、寬度L=1m的足夠長為U形平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T、范圍充分大的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上.現(xiàn)用一平行導(dǎo)軌的牽引力F,牽引一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=1Ω、垂直導(dǎo)軌的金屬棒ab,由靜止沿導(dǎo)軌向上移動(ab棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直,不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦).問:
(1)若牽引力為恒力,且F=9N,求金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v1
(2)若牽引力功率恒為72W,求金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v2
(3)若金屬棒受向上拉力在斜面導(dǎo)軌上達(dá)到某一速度時,突然撒力,此后金屬棒又前進(jìn)了0.48m,其間,即從撒力至棒速為0時止,金屬棒發(fā)熱1.12J.問撒力時棒速v3多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,傾角θ=37°的固定斜面AB長L=18.4m,質(zhì)量為M=1kg的木塊由斜面中點(diǎn)C從靜止開始下滑,0.5s后被一顆質(zhì)量為m=20g的子彈以v0=500m/s沿斜面向上的速度正對射入并穿出,穿出速度u=200m/s.以后每隔1.0s就有一顆子彈射入木塊,設(shè)子彈射穿木塊的時間極短,且每次射入木塊對子彈的阻力相同.已知木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,g取10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80,求:
(1)在被第二顆子彈擊中前,木塊沿斜面向上運(yùn)動離A點(diǎn)的最大距離?
(2)木塊在斜面上最多能被多少顆子彈擊中?
(3)在木塊從C點(diǎn)開始運(yùn)動到最終離開斜面的過程中,子彈、木塊和斜面一系統(tǒng)所產(chǎn)生的熱能是多少?

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