【題目】如圖所示,OACO為置于水平面內(nèi)的光滑閉合金屬導(dǎo)軌,O、C處分別接有短電阻絲(圖中用粗線表示),R1=4Ω、R2=8Ω(導(dǎo)軌其它部分電阻不計(jì)).導(dǎo)軌OAC的形狀滿足(單位:m).磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面.一足夠長(zhǎng)的金屬棒在水平外力F作用下,以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在導(dǎo)軌上從O點(diǎn)滑動(dòng)到C點(diǎn),棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終保持與OC導(dǎo)軌垂直,不計(jì)棒的電阻.求:

1)外力F的最大值;

2)金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)電阻絲R1上消耗的最大功率;

3)在滑動(dòng)過(guò)程中通過(guò)金屬棒的電流I與時(shí)間t的關(guān)系.

【答案】10.3N21W3 [t0,0.6]

【解析】

1)金屬棒勻速運(yùn)動(dòng),F=F

E=BLv

I=E/R

Lmax=2sin90°=2m

R=8/3Ω

Fmax=0.3N

2)金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)電阻絲R1上消耗的最大功率

P1=E2/R1=1W

3)金屬棒與導(dǎo)軌接觸點(diǎn)間的長(zhǎng)度隨時(shí)間變化

x=vt,E=BLv

[t0,0.6]

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖1所示,固定于水平面的U形導(dǎo)線框處于豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)線框兩平行導(dǎo)軌間距為l,左端接一電動(dòng)勢(shì)為E0、內(nèi)阻不計(jì)的電源。一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒MN垂直導(dǎo)線框放置并接觸良好。閉合開關(guān)S,導(dǎo)體棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)。忽略摩擦阻力和導(dǎo)線框的電阻,平行軌道足夠長(zhǎng)。請(qǐng)分析說(shuō)明導(dǎo)體棒MN的運(yùn)動(dòng)情況,在圖2中畫出速度v隨時(shí)間t變化的示意圖;并推導(dǎo)證明導(dǎo)體棒達(dá)到的最大速度為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,在豎直平面內(nèi)由 圓弧AB 圓弧BC組成的光滑固定軌道,兩者在最低點(diǎn)B平滑連接。AB弧的半徑為R,BC弧的半徑為 。一小球在A點(diǎn)正上方與A相距 處由靜止開始自由下落,經(jīng)A點(diǎn)沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)。

1)求小球在B、A兩點(diǎn)的動(dòng)能之比;

2)通過(guò)計(jì)算判斷小球能否沿軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,,,則( )

A.A、B兩端加電壓U,CD間電壓也為

B.C、D兩端加電壓U,A、B間電壓為

C.無(wú)論A、C間是否加電壓,B、D間電壓總為零

D.B、C間加電壓UC、D間電壓總是U

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放置有固定的abc金屬框架,導(dǎo)體棒ef在框架上勻速向右平移,框架和棒所用材料、橫截面積均相同,摩擦阻力忽略不計(jì).那么在ef,棒脫離框架前,保持一定數(shù)值的物理量是( )

A. ef棒所受的拉力 B. 電路中的磁通量

C. 電路中的感應(yīng)電流 D. 電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,為半徑為的豎直光滑圓弧的左端點(diǎn), 點(diǎn)和圓心連線與豎直方向的夾角為,—個(gè)質(zhì)量為的小球在圓弧軌道左側(cè)的點(diǎn)以水平速度拋出,恰好沿圓弧在點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓弧軌道,已知重力加速度為,下列說(shuō)法正確的是( )

A.小球從運(yùn)動(dòng)到的時(shí)間

B.,之間的距離

C.小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí),重力的瞬時(shí)功率

D.小球運(yùn)動(dòng)到豎直圓弧軌道的最低點(diǎn)時(shí),圓弧軌道對(duì)它的支持力一定大于mg

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,物塊a、b質(zhì)量分別為2mm,水平地面和豎直墻面均光滑,在水平推力F作用下,兩物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài),則(  )

A.物塊b受四個(gè)力作用

B.物塊b受到的摩擦力大小等于2mg

C.物塊b對(duì)地面的壓力大小等于mg

D.物塊a受到物塊b的作用力水平向右

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)要測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻.

實(shí)驗(yàn)室除提供開關(guān)S和導(dǎo)線外,有以下器材可供選擇:

電壓表:V(量程3V,內(nèi)阻Rv約為10kΩ

電流表:G(量程3mA,內(nèi)阻Rg=100Ω

滑動(dòng)變阻器:R(阻值范圍010Ω,額定電流2A

定值電阻:R0=0.5Ω

1)該同學(xué)將電流表G與定值電阻R0并聯(lián),實(shí)際上是進(jìn)行了電表的改裝,則他改裝后的電流表對(duì)應(yīng)的量程是 ____________ A。

2)該同學(xué)利用上述實(shí)驗(yàn)原理圖測(cè)得數(shù)據(jù),以電流表G讀數(shù)為橫坐標(biāo),以電壓表V讀數(shù)為縱坐標(biāo)繪出了如圖乙所示的圖線,根據(jù)圖線可求出電源的電動(dòng)勢(shì)E= _______ V(結(jié)果保留三位有效數(shù)字),電源的內(nèi)阻r= ______ Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

4)由于電壓表內(nèi)阻電阻對(duì)電路造成影響,本實(shí)驗(yàn)電路測(cè)量結(jié)果電動(dòng)勢(shì)E ____________ ,內(nèi)阻r ______ (選填偏大不變偏小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,從有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上O點(diǎn)以相同的速率射出三個(gè)相同粒子a、b、c,粒子b射出的方向與邊界垂直,粒子b偏轉(zhuǎn)后打在邊界上的Q點(diǎn),另外兩個(gè)粒子打在邊界OQ的中點(diǎn)P處,不計(jì)粒子所受的重力和粒子間的相互作用力,下列說(shuō)法正確的是

A. 粒子一定帶正電

B. 粒子ab射出的方向間的夾角等于粒子bc射出的方向間的夾角

C. 兩粒子a、c在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的平均速度相同

D. 三個(gè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心與O點(diǎn)的連線構(gòu)成一個(gè)菱形

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