题目
题型:上海模拟题难度:来源:
(1)证明金属杆做匀加速直线运动,并计算加速度的大小;
(2)求第4s末外力F的瞬时功率;
(3)如果外力从静止开始拉动杆4s所做的功为4.2J,求回路中电阻R上产生的焦耳热。
答案
电阻R两端的电压U=IR=
由图乙可得U=kt,k=0.05V/s
解得v=
因为速度与时间成正比,所以金属杆做匀加速运动,加速度a==0.4m/s2
(2)在4s末,速度v2=at=1.6m/s
此时通过金属杆的电流I=
金属杆受安培力F安=BIL==0.03N
设4s末外力大小为F2,由牛顿第二定律:F2-F安-mgsin37°=ma
故4s末时外力F的瞬时功率P=F2v2
P=2.096W
(3)在4s末,杆的动能Ek=mv2=0.256J
s=at2=3.2m
由能量守恒定律,回路产生的焦耳热:Q=W-mgSsin37°-Ek=4.2-3.84-0.256=0.104J
又
故在R上产生的焦耳热QR=0.087J
核心考点
试题【如图(a)所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一平面内,与水平面的夹角θ为37°,两导轨间距L=0.3m。导轨电阻忽略不计,其间连接有固定电阻R=】;主要考察你对电磁感应等知识点的理解。[详细]
举一反三
B.进入磁场后,A、B中感应电流强度之比是2:1
C.两线框全部进入磁场的过程中,通过截面的电量相等
D.两线框全部进入磁场的过程中,消耗的电能之比为2:1
(1)导体棒在导轨上滑行时电路中的电流的大小;
(2)导体棒运动到DF位置时AB两端的电压;
(3)将导体棒从底端拉到顶端电机对外做的功;
(4)若AB到顶端后,控制电机的功率,使导体棒AB沿斜面向下从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小始终为a,一直滑到斜面底端,则此过程中电机提供的牵引力随时间如何变化?(运动过程中AB棒的合力始终沿斜面向下)。
(1)金属框所达到的恒定速度v2;
(2)金属框以恒定速度运动时,单位时间内克服阻力所做的功;
(3)当金属框达到恒定速度后,为了维持它的运动,磁场必须提供的功率;
(4)若t=0时匀强磁场B1和B2同时由静止开始沿直导轨向左做匀加速直线运动,经过较短时间后,金属框也做匀加速直线运动,其v-t关系如图(b)所示,已知在时刻t金属框的瞬时速度大小为vt,求金属框做匀加速直线运动时的加速度大小。
(1)假如两磁场始终竖直向上做匀速运动。设计要求电梯以v1=10m/s的速度向上匀速运动,那么,磁场向上运动的速度v0应该为多大?
(2)假如t=0时两磁场由静止开始向上做匀加速运动,加速度大小为a=1.5m/s2,电梯可近似认为过一小段时间后也由静止开始向上做匀加速运动,t=5s末电梯的速度多大?电梯运动的时间内金属框中消耗的电功率多大?从电梯开始运动到t=5s末时间内外界提供给系统的总能量为多大?
(1)求在绳未断前U形金属框架做匀加速运动t时刻水平拉力F的大小;绳子断开后瞬间棒的加速度。
(2)若在绳子断开的时刻立即撤去拉力F,框架和导体棒将怎样运动,求出它们的最终状态的速度。
(3)在(2)的情景下,求出撤去拉力F后棒上产生的电热和通过导体棒的电量。
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