如图所示,两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置,导轨平面的倾角为θ,导轨的下端接有电阻.当空间没有磁场时,使ab以平行导轨平面的初速度v0冲上导轨平面,a
题型:不详难度:来源:
如图所示,两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置,导轨平面的倾角为θ,导轨的下端接有电阻.当空间没有磁场时,使ab以平行导轨平面的初速度v0冲上导轨平面,ab上升的最大高度为H;当空间存在垂直导轨平面的匀强磁场时,再次使ab以相同的初速度从同一位置冲上导轨平面,ab上升的最大高度为h.两次运动中导体棒ab始终与两导轨垂直且接触良好.关于上述情景,下列说法中正确的是( )A.两次上升的最大高度比较,有H=h | B.两次上升的最大高度比较,有H<h | C.有磁场时,ab上升过程的最大加速度为gsinθ | D.有磁场时,ab上升过程的最小加速度为gsinθ |
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答案
A、无磁场时,根据能量守恒得,动能全部转化为重力势能.有磁场时,动能一部分转化为重力势能,还有一部分转化为整个回路的内能.动能相同,则有磁场时的重力势能小于无磁场时的重力势能,所以h<H.故A、B错误. C、有磁场时,导体棒上升时受重力、支持力、沿斜面向下的安培力,所以所受的合力大于mgsinθ,根据牛顿第二定律,知加速度a大于gsinθ.所以ab上升过程的最小加速度为gsinθ.故C错误,D正确. 故选D. |
举一反三
如图所示,风洞实验室中可产生水平方向的,大小可调节的风力,现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径,(1)当杆在水平方向上固定时,调节风力大小,使小球在杆上作匀速运动,这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍,求小球与杆间的动摩擦因数,(2)保持小球所受风力不变,使杆与水平方向间夹角为370并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离s=0.6m所需时间为多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8) |
如图所示,一质量m=0.20kg的滑块(可视为质点)从固定的粗糙斜面的顶端由静止开始下滑,滑到斜面底端时速度大小v=4.0m/s.已知斜面的倾角θ=37°,斜面长度L=4.0m,sin37°=0.60,cos37°=0.80,若空气阻力可忽略不计,取重力加速度g=10m/s2.求: (1)滑块沿斜面下滑的加速度大小; (2)滑块与斜面间的动摩擦因数; (3)在整个下滑过程中重力对滑块的冲量大小. |
在光滑绝缘的水平面上,存在平行于水平面向右的匀强电场,电场强度为E.水平面上放置两个静止的小球彳和B(均可看作质点),两小球质量均为m,A球带电荷量为+q,B球不带电,A、B连线与电场线平行.开始时两球相距L,在电场力作用下,A球开始运动(此时为计时零点,即t=0),后与B球发生对心碰撞,碰撞过程中A、B两球总动能无损失.设在各次碰撞过程中,A、B两球间无电量转移,且不考虑两球碰撞时间及两球间的万有引力.求: (1)第一次碰撞结束瞬间A、B两球的速度各为多大? (2)从计时零点到即将发生第三次碰撞这段过程中,共经过多长时间? (3)从计时零点到即将发生第n次碰撞这段过程中,小球A经过的位移大小为多少? |
如图所示,在水平地面MN上方空间存在一垂直纸面向里、磁感应强度B=1T的有界匀强磁场区域,上边界EF距离地面的高度为H.正方形金属线框abcd的质量m=0.02kg、边长L=0.1m(L<H),总电阻R=0.2Ω,开始时线框在磁场上方,ab边距离EF高度为h,然后由静止开始自由下落,abcd始终在竖直平面内且ab保持水平.线框从开始运动到ab边刚要落地的过程中(g取10m/s2): (1)若线框从h=0.45m处开始下落,求线框ab边刚进入磁场时的加速度; (2)若要使线框匀速进入磁场,求h的大小; (3)求在(2)的情况下,线框产生的焦耳热Q和通过线框截面的电量q. |
如图所示,质量M=10kg,上表面光滑的足够长的木板M在F=50N的水平拉力作用下,以初速度v0=5m/s沿水平地面向右匀速运动.现有足够多的小铁块,它们的质量均为m=1kg,将一铁块无初速地放在木板的最右端,当木板运动了L=1m时,又无初速地在木板的最右端放上第2块铁块,只要木板运动了L就在木板的最右端无初速放一铁块.试问:(取g=10m/s2) (1)木板与地面之间的动摩擦因数; (2)在木板上即将放上第五块铁块时木板的速度大小(所有铁块均在木板上). |
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