如图所示,两平行导轨ab、cd竖直放置在的匀强磁场中,匀强磁场方向竖直向上,将一根金属棒PQ放在导轨上使其水平且始终与导轨保持良好接触。现在金属棒PQ中通以变化

如图所示,两平行导轨ab、cd竖直放置在的匀强磁场中,匀强磁场方向竖直向上,将一根金属棒PQ放在导轨上使其水平且始终与导轨保持良好接触。现在金属棒PQ中通以变化

题型:不详难度:来源:
如图所示,两平行导轨ab、cd竖直放置在的匀强磁场中,匀强磁场方向竖直向上,将一根金属棒PQ放在导轨上使其水平且始终与导轨保持良好接触。现在金属棒PQ中通以变化的电流I,同时释放金属棒PQ使其运动。已知电流I随时间的关系为I=kt(k为常数,k>0),金属棒与导轨间存在摩擦。则下面关于棒的速度v、加速度a随时间变化的关系图象中,可能正确的有


答案
AD
解析

试题分析:当从t=0时刻起,金属棒通以I=kt,则由左手定则可知,安培力方向垂直纸面向里,使其紧压导轨,则导致棒在运动过程中,所受到向上的摩擦力,由N=F=BIL可知,MN棒对导轨的压力不断增大,摩擦力f=μN增大,根据牛顿第二定律得:mg-μBIL=ma,I=kt,则得:,所以加速度减小,由于速度与加速度方向相同,则做加速度减小的加速运动.当滑动摩擦力等于重力时,加速度为零,则速度达到最大,其动能也最大.当安培力继续增大时,导致加速度方向竖直向上,则出现加速度与速度方向相反,因此做加速度增大的减速运动.故图线A正确,B错误;根据速度与时间的图象的斜率表示加速度的大小,故C错误,D正确.故选:AD.
举一反三
如图为某水上滑梯示意图,滑梯斜面轨道与水平面间的夹角为37°,底部平滑连接一小段水平轨道(长度可以忽略),斜面轨道长L=8m,水平端与下方水面高度差为h=0.8m。一质量为m=50kg的人从轨道最高点A由静止滑下,若忽略空气阻力,将人看作质点,人在轨道上受到的阻力大小始终为f=0.5mg。重力加速度为g=10m/s2,sin37°=0.6。求:

(1)人在斜面轨道上的加速度大小;
(2)人滑到轨道末端时的速度大小;
(3)人的落水点与滑梯末端B点的水平距离。
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如图所示,截面为三角形的钢坯A、B叠放在汽车的水平底板上,汽车底板和钢坯表面均粗糙,以下说法正确的是

A.汽车、钢坯都静止时,汽车底板对钢坯A有向左的静摩擦力
B.汽车、钢坯都静止时,钢坯A对B无摩擦力作用
C.汽车向左加速时,汽车与钢坯相对静止,钢坯A受到汽车底板对它的静摩擦力
D.汽车向左启动前后,汽车与钢坯相对静止,钢坯A对B的弹力不变
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如图所示,三个物体质量分别为=1.0kg、 =2.0kg、="3.0kg" ,已知斜面上表面光滑,斜面倾角之间的动摩擦因数μ=0.8。不计绳和滑轮的质量和摩擦。初始用外力使整个系统静止,当撤掉外力时,将(g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(     )
A.和一起沿斜面下滑
B.和一起沿斜面上滑
C.相对于下滑
D.相对于上滑

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如图所示,高台的上面有一竖直的圆弧形光滑轨道,半径R=m,轨道端点B的切线水平。质量M="5" kg的金属滑块(可视为质点)由轨道顶端A由静止释放,离开B点后经时间t="1" s撞击在斜面上的P点。已知斜面的倾角=37o,斜面底端C与B点的水平距离x0="3" m。g取10 m/s2,sin37o =0.6,cos37o =0.8,不计空气阻力。

⑴求金属滑块M运动至B点时对轨道的压力大小
⑵若金属滑块M离开B点时,位于斜面底端C点、质量m="1" kg的另一滑块,在沿斜面向上的恒定拉力F作用下由静止开始向上加速运动,恰好在P点被M击中。已知滑块m与斜面间动摩擦因数0.25,求拉力F大小
⑶滑块m与滑块M碰撞时间忽略不计,碰后立即撤去拉力F,此时滑块m速度变为4 m/s,仍沿斜面向上运动,为了防止二次碰撞,迅速接住并移走反弹的滑块M,求滑块m此后在斜面上运动的时间
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I.(6分)研究性学习小组的同学欲探究小车质量不变时其加速度与力的关系,该小组在实验室设计了一套如图1所示的装置,图中A为小车,B为打点计时器,C为力传感器(测绳子的拉力),P为小桶(内有砂子),M是一端带有定滑轮的水平放置的足够长的模板.不计绳子与滑轮间的摩擦.

(1)要顺利完成该实验,除图中实验仪器和低压交流电源(含导线)外,还需要的实验仪器是 _________ (填“刻度尺”、“天平”或“秒表”).
(2)平衡摩擦力后再按上述方案做实验,是否要求砂桶和砂子的总质量远小于小车的质量?   (填“是”或“否”)
(3)已知交流电源的频率为50Hz,某次实验得到的纸带如图2所示,图中相邻计数点之间还有4个点未画出,由该纸带可求得小车的加速度a= _________ m/s2.(结果保留2位有效数字)
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