当前位置: 高中物理 / 综合题
  • 1. (2017·虹口模拟)

    某同学设计了电磁健身器,简化装置如图所示.两根平行金属导轨相距l=0.50m,倾角θ=53°,导轨上端接一个R=0.05Ω的电阻.在导轨间长d=0.56m的区域内,存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度B=2.0T.质量m=4.0kg的金属棒CD水平置于导轨上,用绝缘绳索通过定滑轮与轻的拉杆GH相连.CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s=0.24m.一位健身者用F=80N的恒力沿绳拉动GH杆,CD棒由静止开始运动,上升过程中CD棒始终与导轨垂直.当CD棒到达磁场上边界时健身者松手,触发恢复装置使CD棒回到初始位置.已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,不计其它电阻、摩擦力,以及拉杆和绳索的质量.求:

    1. (1) CD棒进入磁场时速度v的大小;

    2. (2) 通过数据计算,说明CD棒进入磁场后的运动情况.

    3. (3) 若某位健身者的力气比较大,使用这套健身器材为了能达到较好的锻炼效果,是否一定要对装置做出改进或调节?给出理由.

    4. (4) 某健身者锻炼过程中,没有保持80N的恒定拉力.若测出CD棒到达磁场上边缘时的速度为2m/s,CD棒每次上升过程中,电阻产生的焦耳热Q=22.4J.这位健身者为了消耗8000J的热量,约需完成以上动作多少次?

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