(14分)如圖所示,兩足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌傾斜放置,與水平面間的夾角為=37°,兩導(dǎo)軌之間距離為L=0.2m,導(dǎo)軌上端m、n之間通過導(dǎo)線連接,有理想邊界的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上,虛線ef為磁場邊界,磁感應(yīng)強度為B=2.0T。一質(zhì)量為m=0.05kg的光滑金屬棒ab從距離磁場邊界0.75m處由靜止釋放,金屬棒兩軌道間的電阻r=0.4其余部分的電阻忽略不計,ab、ef均垂直導(dǎo)軌。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:

(1)ab棒最終在磁場中勻速運動時的速度;
(2)ab棒運動過程中的最大加速度。

(1)0.75m/s  (2)18m/s2,方向沿斜面向上

解析試題分析:(1)當ab棒在磁場中勻速運動時,分析ab棒的受力,根據(jù)受力平衡得:

又有,聯(lián)立以上關(guān)系可得v=0.75m/s
(2)在ab棒進入磁場前分析得,方向沿軌道向下
進入磁場時的速度設(shè)為v2,由
由于位移等于x1=0.75m,則v2=3m/s
剛進入磁場時,對ab棒的分析受力得:
解得a2=-18m/s2,方向沿導(dǎo)軌向上
進入磁場以后,ab棒做加速度逐漸減小的減速運動,最終勻速運動,
所以,ab棒運動中的最大加速度為18m/s2,方向沿斜面向上。
考點:本題考查物體的平衡條件,運動學(xué)關(guān)系和牛頓第二定律。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(14分)如圖所示,AB部分是豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道,在下端B與水平直軌道BC相切。一質(zhì)量為的小物塊,在水平力的作用下靜止于P點。已知PO與水平方向的夾角,圓弧軌道的半徑,圓弧軌道光滑,物塊與水平軌道BC之間的滑動摩擦因數(shù)。重力加速度.求:

(1)小物塊靜止于P點時水平力的大小;
(2)撤去水平力,由P點無初速釋放小物塊,求小物塊通過最低點B時軌道對小物塊的支持力;
(3)小物塊在水平軌道上滑動的最大距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(6分)如圖所示,氣缸內(nèi)裝有一定質(zhì)量的氣體,氣缸的截面積為,其活塞為梯形,它的一個面與氣缸成角,活塞與器壁間的摩擦忽略不計,現(xiàn)用一水平力推活塞,汽缸不動,此時大氣壓強為,求氣缸內(nèi)氣體的壓強.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(16分)如圖所示,傾角為的“U”型金屬框架下端連接一阻值為的電阻,相互平行的金屬桿MN、PQ間距為,與金屬桿垂直的虛線、區(qū)域內(nèi)有垂直框架平面向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為,、間距離為,一長為、質(zhì)量為、電阻為的導(dǎo)體棒在全屬框架平面上與磁場上邊界距離處從靜止開始釋放,最后能勻速通過磁場下邊界.重力加速度為(金屬框架摩擦及電阻不計).求:

(1)導(dǎo)體棒剛到達磁場上邊界時速度大小;
(2)導(dǎo)體棒勻速通過磁場下邊界時速度大小;
(3)導(dǎo)體棒穿越磁場過程中,回路產(chǎn)生的電能.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,在傾角θ=30°的斜面上有一塊豎直放置的擋板,在擋板和斜面之間放有一個光滑圓球,當系統(tǒng)靜止時檔板上的壓力傳感器顯示壓力為20N,試求:

(1)球?qū)π泵娴膲毫蛨A球的重力。
(2)要讓擋板壓力為零,整個裝置在水平方向上將怎樣運動?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(8分)光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),環(huán)上套有兩個小球A和B(中央有孔,球可在圓環(huán)上自由滑動),A、B間由細繩連接著,它們處于如圖13所示位置時恰好都能保持靜止狀態(tài),B球與環(huán)中心O處于同一水平直線上,AB間的細繩呈伸直狀態(tài),與水平線成30°夾角。已知B球的質(zhì)量為m,重力加速度為g,求:

(1)細繩對B球的拉力;(2)A球的質(zhì)量。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(13分)如圖所示,一質(zhì)量為,長為的木板放在水平地面上,已知木板與地面間的動摩擦因數(shù)為,在此木板的右端上還有一質(zhì)量為的小物塊,且視小物塊為質(zhì)點,木板厚度不計. 今對木板突然施加一個的水平向右的拉力,.

(1)若木板上表面光滑,則小物塊經(jīng)多長時間將離開木板?
(2)若小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為、小物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為,小物塊相對木板滑動且對地面的總位移,求值.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(15分)如圖所示,兩根足夠長、電阻不計的平行光滑金屬導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度大小為B=0.5T的勻強磁場中,導(dǎo)軌平面與水平面成θ=30°角,下端連接“2.5V,0.5W”的小電珠,磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直,質(zhì)量為m=0.02kg、電阻不計的光滑金屬棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,金屬棒由靜止開始釋放,下滑速度達到穩(wěn)定時,小電珠正常發(fā)光,取g=10m/s2,求:

⑴金屬棒沿軌道下滑時對軌道的壓力大。
⑵金屬導(dǎo)軌的寬度;
⑶金屬棒穩(wěn)定下滑時的速度大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

(多選)下列說法中正確的是(  )

A.物體抵抗運動狀態(tài)變化的性質(zhì)是慣性
B.牛頓第一定律、牛頓第二定律都可以通過實驗來驗證
C.單位m、kg、s是一組屬于國際單位制的基本單位
D.根據(jù)速度定義式v=,當Δt→0時,就可以表示物體在t時刻的瞬時速度,該定義運用了極限思維法

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