题目内容

【题目】如图所示，有一足够长的光滑平行金属导轨间距为 L，折成倾斜和水平两部分，倾斜部分导轨与水平面的夹角为，水平和倾斜部分均处在磁感应强度为B的匀强磁场中，水平部分磁场方向竖直向下，倾斜部分磁场垂直倾斜导轨所在平面向下（图中未画出），两个磁场区域互不叠加。将两根金属棒a、b垂直放置在导轨上，并将b用轻绳通过定滑轮和小物块c连接。已知两棒的长度均为L，电阻均为R，质量均为m，小物块c的质量也为m，不考虑其他电阻，不计一切摩擦，运动过程中金属棒与导轨始终垂直且保持接触良好，b始终不会碰到滑轮，重力加速度大小为g。

（1）锁定a，释放b，求b的最终速度；

（2）a、b由静止释放的同时在a上施加一沿倾斜导轨向上的恒力F=1.5mg，求达到稳定状态时a、b的速度大小；

（3）若（2）中系统从静止开始经时间t达到稳定状态，求此过程中系统产生的焦耳热。

【答案】（1）；（2）；；（3）

【解析】

（1）当b和c组成的系统做匀速运动时，b、c有最大速度，且为最终速度

根据平衡条件有

mg=BIL①

②

③

解得

④

对a棒有

⑤

代入数据得

对于b和c组成的系统

⑥

所以任意时刻都有，由于运动时间相同所以最终a、b的速度大小之比⑦

稳定时的电流

⑧

当加速度都为0时，a、b、c达到稳定状态，有

解得a稳定时的速度大小

⑨

b、c稳定时的速度大小

⑩

设时间t内a棒沿倾斜导轨的位移大小为x1，b棒的位移大小为x2，由于运动时间相同，且始终有，则

对于a、b、c组成的系统，由功能关系得

代入数据得

以a为研究对象，根据动量定理有

解得

因为

解得

其中

解得

解得

练习册系列答案
相关题目

【题目】如图所示，光滑的平行金属导轨MN、PQ倾斜固定放置，导轨间距为1m，导轨所在平面的倾角为θ＝30°，导轨上端并联接入阻值均为4Ω的定值电阻R1、R2，整个装置处在方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B0＝2T。闭合开关S，将质量为m＝1kg的金属棒ab垂直放在导轨上由静止释放。已知金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，且导轨足够长，重力加速度g取10m/s2，不计导轨和金属棒的电阻，求：

(1)当金属棒加速度为3m/s2时，回路中的电功率为多大；

(2)某时刻，金属棒运动的速度达到最大，此时金属棒离电阻R2的距离为x0＝1m，这时断开开关S，为使回路中的感应电流为零，从此时开始，匀强磁场的磁感应强度B随时间t如何变化，写出相关的表达式。

【题目】静止在水平面上的物体，受到水平拉力 F 的作用，在 F 从 20 N 开始逐渐增 大到 40 N 的过程中，加速度 a 随拉力 F 变化的图象如图所示，由此可以计算出 (g＝10 m/s2)

A. 物体的质量

B. 物体与水平面间的动摩擦因数

C. 物体与水平面间的滑动摩擦力大小

D. 加速度为 2 m/s2 时物体的速度

【题目】如图所示，A、B、C为三个完全相同的光滑圆柱体，半径为R、重为G．将A、B固定在水平地面上，两球心间的距离为2R，C静止在A、B上，下列说法正确的是（ ）

A.A对地面的压力为G

B.C对A的压力为

C.C对A的压力为G

D.若稍微增大A、B两球心间的距离，再次静止时，C对A的压力变小

【题目】如图，空间中存在一匀强磁场区域，磁场方向与竖直面（纸面）垂直，磁场的上、下边界（虚线）均为水平面；纸面内磁场上方有一个正方形导线框abcd，其上、下两边均为磁场边界平行，边长小于磁场上、下边界的间距．若线框自由下落，从ab边进入磁场时开始，直至ab边到达磁场下边界为止，线框下落的速度大小可能（　 　）

A. 始终减小 B. 始终不变 C. 始终增加 D. 先减小后增加

【题目】某同学在“探究电磁感应的产生条件”的实验中,设计了如图所示的装置.线圈A通过电流表甲、高阻值的电阻Rˊ、变阻器R和开关连接到干电池上,线圈B的两端接到另一个电流表乙上,两个电流表相同,零刻度居中.闭合开关后,当滑动变阻器R的滑片P不动时,甲、乙两个电流表指针的不同的位置如图所示.

（1）当滑片P较快地向左滑动时,甲表指针的偏转方向是________,乙表指针的偏转方向是________.(填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”)

（2）断开开关,待电路稳定后再迅速闭合开关,乙表的偏转情况是________(填“向左偏”、“向右偏”或“不偏转”)

（3）从上述实验可以初步得出结论:________.

【题目】某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，可以提供输出电压为6V的交变电流和直流电，交变电流的频率为50Hz。重锤从高处由静止开始下落，重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点测量并分析，即可验证机械能守恒定律。

（1）他进行了下面几个操作步骤：

A.按照图示的装置安装器件；

B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上；

C.用天平测出重锤的质量；

D.先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；

E.测量纸带上某些点间的距离；

F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于其增加的动能。

其中没有必要进行的步骤是____________，操作不当的步骤是__________。(填选项字母)

（2）这位同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，如图乙所示，其中0点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个计数点。根据纸带上的测量数据，可得出打B点时重锤的速度为_______m/s.(保留3位有效数字)

（3）他根据纸带上的数据算出各点的速度v，量出下落距离h，并以v/2为纵轴、以h为横轴面出图象，应是下列图中的______。

【题目】某水电站发电机的输出功率为100 kW，发电机的电压为250V。通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V。要求在输电线上损失的功率控制为5 KW。请你设计两个变压器的匝数比。为此，请你计算：

（1）降压变压器输出的电流是多少?输电线上通过的电流是多少?

（2）输电线上损失的电压是多少?升压变压器输出的电压是多少?

（3）两个变压器的匝数比各应等于多少?

【题目】某研究性学习小组设计如图甲所示的电路来测定电源的电动势E、内阻r及待测电阻Rx的阻值，通过改变滑动变阻器的阻值，记录多组电压表V1、V2及电流表A的读数，并描点作图得到如图乙所示的a、b两条U-I图线。

(1)由电压表V1与电流表A的示数描绘的U-I图线是图乙中的___________(选填“a”或“b”)

(2)由图乙可得，电源电动势E=___________V，内阻r=___________Ω，待测电阻Rx=___________Ω。(结果保留两位有效数字)

(3)在滑动变阻器触头滑动的过程中，电压表V1、V2读数变化量分别用、表示电源内阻为r，定值电阻日Rx，则=___________(用题中物理量符号表示)

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网