题目
题型:不详难度:来源:
(1)金属棒的稳定速度;
(2)金属棒从开始计时直至达到稳定速度所需的时间;
(3)在乙图中画出金属棒所受拉力F随时间t变化的大致图象;
(4)从开始计时直至达到稳定速度过程中,金属棒的最大加速度为多大?并证明流过金属棒的最大电量不会超过2.0C.
答案
I=
BLv |
R+r |
F安=BIL=
B2L2v |
R+r |
当金属棒达到稳定速度时,F安=F拉
F=
P |
v |
所以v2=
P(R+r) |
B2L2 |
(2)由题意得:WR=1.2J,
根据串联电路中功率与电阻成正比得:Wr=0.3J,W电=1.5J
对金属棒有动能定理得:Pt-W电=
1 |
2 |
1 |
2 |
代入数据得 t=5.25s
(3)当棒的速度达到1m/s时,拉力的功率为0.4w,此后外力功率恒定,速度继续增大,根据P=Fv可知,外力F在逐渐减小,当安培力和外力F相等时,速度达到最大,之后做匀速直线运动,外力保持不变,由此作图如图所示:
(4)根据(3)分析作出速度图象如图所示
t=0时,由P=Fv得,外力F=
P |
v |
0.4 |
1 |
此时合外力为F合=0.4-
B2l2v0 |
R+r |
由图象可知t=0加速度最大
由牛顿第二定律得:am=
F合 |
m |
证明:由a=
△v |
△t |
开始加速最短时间:△t=
△v |
am |
4 |
3 |
金属棒的最大位移 Sm<5.25×1+
(5.25+5.25-1.33)×1 |
2 |
流过金属棒的电量
Q<
B△S |
R+r |
1×9.8×0.5 |
2+0.5 |
答:(1)金属棒的稳定速度2m/s;
(2)金属棒从开始计时直至达到稳定速度所需的时间5.25s;
(3)在乙图中画出金属棒所受拉力F随时间t变化的大致图象为:
;
(4)从开始计时直至达到稳定速度过程中,金属棒的最大加速度为0.75m/s2.
核心考点
试题【如图甲所示,MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距L为0.5m,导轨左端连接一个2Ω的电阻R,将一根质量m为0.4kg的金属棒c d垂直地放置导轨】;主要考察你对牛顿第二定律及应用等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.手对重物做的功W1=
| ||||
B.重物从静止下落到速度最大过程中重物克服弹簧所做的功为W2=
| ||||
C.弹性势能最大时小球加速度大小为g | ||||
D.最大的弹性势能为
|
a |
2 |
(1)速度的大小:
(2)速度方向与y轴正方向夹角的正弦.
A.木板和滑块一直做加速度为2m/s2的匀加速运动 |
B.滑块开始做匀加速直线运动.然后做加速度减小的变加速运动,最后做匀速运动 |
C.最终木板做加速度为2m/s.的匀加速直线运动i滑块做速度为10m/s的匀速运动 |
D.最终木板做加速度为3m/s.的匀加速直线运动,滑块做速度为10m/s的匀速运动 |