如图6所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为,导轨平面与水平面的夹角=30°,导轨电阻不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上。长为的金属棒
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如图6所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为,导轨平面与水平面的夹角=30°,导轨电阻不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上。长为的金属棒
题型:不详
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如图6所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为
,导轨平面与水平面的夹角
=30°,导轨电阻不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上。长为
的金属棒
垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为
、电阻为r=R。两金属导轨的上端连接一个灯泡,灯泡的电阻R
L
=R,重力加速度为g。现闭合开关S,给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为F=mg的恒力,使金属棒由静止开始运动,当金属棒达到最大速度时,灯泡恰能达到它的额定功率。下列说法正确的是( )
A.灯泡的额定功率
B.金属棒能达到的最大速度
C.金属棒达到最大速度的一半时的加速度
D.若金属棒上滑距离为L时速度恰达到最大,金属棒由静止开始上滑4L的过程中,金属棒上产生的电热
答案
BC
解析
试题分析:当金属棒达到最大速度时,金属棒的合外力为0;导线切割磁感线时产生的感应电动势E=Blv
由闭合电路欧姆定律
;由安培力公式F
A
=BIL=
,由合力为0,可知,F
A
=F-mgsinθ,解得金属棒能达到的最大速度
;灯泡的额定功率P=I
2
R=
,所以A错误,B正确;当金属棒达到最大速度的一半时,F
A
′=F
A
/2,合力F合="F-" F
A
′- mgsinθ=mg/4,由牛顿第二定律
此时加速度
,故C正确;由能量守恒定律,外力F做功,等于增加的动能、增加的重力势能和这个过程中产生的热,故得:
,所以D错误。
举一反三
如图所示,竖直平面内的3/4圆弧形不光滑管道半径R=0.8m,A端与圆心O等高,AD为水平面,B点为管道的最高点且在O的正上方。一小球质量m=0.5kg,在A点正上方高h=2.0m处的P点由静止释放,自由下落至A点进入管道并通过B点,过B点时小球的速度vB为4m/s,小球最后落到AD面上的C点处。不计空气阻力。g=10m/s
2
。求:
(1)小球过A点时的速度vA 是多大?
(2)小球过B点时对管壁的压力为多大,方向如何?
(3)落点C到A点的距离为多少?
题型:不详
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(18分)均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示。线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时,
(1)求线框中产生的感应电动势大小;
(2)求cd两点间的电势差大小;
(3)若此时线框加速度恰好为零,求线框下落的高度h所应满足的条件。
题型:不详
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如图所示,在同一竖直平面内有两个正对着的半圆形光滑轨道,轨道的半径都是R.轨道端点所在的水平线相隔一定的距离x.一质量为m的小球能在其间运动而不脱离轨道,经过最低点B时的速度为v.小球在最低点B与最高点A对轨道的压力之差为ΔF(ΔF>0),不计空气阻力.则
A.m、x一定时,R越大,ΔF一定越大
B.m、x一定时,v越大,ΔF一定越大
C.m、R一定时,x越大,ΔF一定越大
D.m、R一定时,v越大,ΔF一定越大
题型:不详
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A、B两个木块叠放在竖直轻弹簧上,如图所示,已知m
A
=m
B
=1kg,轻弹簧的劲度系数为100N/m.若在木块A上作用一个竖直向上的力F,使木块A由静止开始以2m/s
2
的加速度竖直向上做匀加速运动.取g=10m/s
2
.求:
(1)使木块A竖直向上做匀加速运动的过程中,力F的最大值是多少?
(2)若木块A竖直向上做匀加速运动,直到A、B分离的过程中,弹簧的弹性势能减小了1.28J,则在这个过程中,力F对木块做的功是多少?
题型:不详
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如图所示,线的上端固定,下端系一小球,将小球与线拉在同一水平位置后从静止开始释放,求:
小球的摆线运动到与水平方向成多大角度时,小球所受的重力的功率最大。(用反三角函数表示)
题型:不详
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