【題目】如圖,兩根足夠長(zhǎng)的固定的平行光滑金屬導(dǎo)軌位于傾角θ=30°的固定斜面 上,導(dǎo)軌上、下端分別接有阻值 R1=15Ω R2=15Ω的電阻,導(dǎo)軌自身電阻忽略不計(jì), 導(dǎo)軌寬度 L=2m,在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=0.5T.質(zhì)量為 m=0.1kg,電阻 r=0.5Ω的金屬棒 ab在較高處由靜止釋放,金屬 ab在下滑過程中始終與導(dǎo)軌垂直且與導(dǎo)軌接觸良好.當(dāng)金屬棒 ab下滑高度 h =4m 時(shí),速度恰好達(dá)到最大值。(g =10m/s2)求:

1)金屬棒 ab達(dá)到的最大速度 vm

2)該過程通過金屬棒的電量 q;

3)金屬棒 ab在以上運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)軌下端電阻 R1 產(chǎn)生的熱量。

【答案】(1) (2) ;(3)

【解析】

解:(1)切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):

根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)知,外電路總電阻:

根據(jù)閉合電路歐姆定律得:

安培力:

當(dāng)加速度為零時(shí),速度達(dá)最大,有:

解得速度最大值:

(2)根據(jù)電磁感應(yīng)定律有:

根據(jù)閉合電路歐姆定律有:

通過金屬棒的電量:

(3)金屬棒下滑過程中根據(jù)能量守恒定律可得:

代入數(shù)據(jù)解得:

電阻中產(chǎn)生的熱量:

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩個(gè)小球A、B在光滑水平面上相向運(yùn)動(dòng),已知它們的質(zhì)量分別是m1=4 kg,m2=2 kg,A的速度v1=3 m/s(設(shè)為正),B的速度v2=–3 m/s,則它們發(fā)生正碰后,其速度可能分別是(

A. v1v21.5m/s

B. v1+4 m/s,v2-5m/s

C. v12m/s,v2-1m/s

D. v1-1m/s,v25m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“用圓錐擺驗(yàn)證向心力的表達(dá)式”實(shí)驗(yàn)中,如圖甲所示,懸點(diǎn)剛好與一個(gè)豎直的刻度尺零刻度線對(duì)齊.將畫著幾個(gè)同心圓的白紙置于水平桌面上,使鋼球靜止時(shí)剛好位于圓心.用手帶動(dòng)鋼球,設(shè)法使它剛好沿紙上某個(gè)半徑為r的圓周運(yùn)動(dòng),鋼球的質(zhì)量為m,重力加速度為g.

①用秒表記錄運(yùn)動(dòng)n圈的總時(shí)間為t,那么小球做圓周運(yùn)動(dòng)中需要的向心力表達(dá)式為=______

②通過刻度尺測(cè)得小球軌道平面距懸點(diǎn)的高度為h,那么小球做圓周運(yùn)動(dòng)中外力提供的向心力表達(dá)式為F=______;

③改變小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑,多次實(shí)驗(yàn),得到如圖乙所示的關(guān)系圖象,可以達(dá)到粗略驗(yàn)證向心力表達(dá)式的目的,該圖線的斜率表達(dá)式為______

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正向運(yùn)動(dòng),其電勢(shì)能E隨位移x變化的關(guān)系如圖所示,其中0~x2段是對(duì)稱的曲線,x2~x3段是直線,則下列說法正確的是( 。

A. x1處電場(chǎng)強(qiáng)度為零

B. x1、x2、x3處電勢(shì)φ1、φ2、φ3的關(guān)系為φ1>φ2>φ3

C. 粒子在0~x2段做勻變速運(yùn)動(dòng),x2~x3段做勻速直線運(yùn)動(dòng)

D. x2~x3段是勻強(qiáng)電場(chǎng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞 OOˊ軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生交變電流.以 下說法正確的是( )

A. 線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周,感應(yīng)電流的方向改變一次

B. 線圈平面每經(jīng)過中性面一次,感應(yīng)電流方向就改變一次

C. 當(dāng)線圈平面與磁感線垂直時(shí),穿過線圈的磁通量最大

D. 當(dāng)線圈平面與磁感線平行時(shí),穿過線圈的磁通量最大

E. 當(dāng)線圈平面與磁感線平行時(shí),線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為2t的汽車在平直公路上從靜止開始先做勻加速運(yùn)動(dòng),5s末達(dá)額定功率后保持功率不變,其v~t如圖所示。求:

(1)汽車的額定功率和汽車受到的阻力;

(2)速度為10m/s時(shí)的加速度;

(3)變加速運(yùn)動(dòng)的總路程。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,把一個(gè)架在絕緣支架上的枕形導(dǎo)體放在正電荷形成的電場(chǎng)中.導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí),下列說法正確的是( 。

A. A、B兩點(diǎn)電勢(shì)不相等

B. A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不相等

C. 感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度EAEB

D. 當(dāng)電鍵S閉合時(shí),電子從導(dǎo)體沿導(dǎo)線向大地移動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,同一平面內(nèi)有兩根平行的無限長(zhǎng)直導(dǎo)線12,通有大小相等、方向相反的電流,a、b兩點(diǎn)與兩導(dǎo)線共面,a點(diǎn)在兩導(dǎo)線的中間且與兩導(dǎo)線的距離均為r,b點(diǎn)在導(dǎo)線2右側(cè),與導(dǎo)線2的距離也為r,F(xiàn)測(cè)得a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,已知距一無限長(zhǎng)直導(dǎo)線d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,其中為常量,I為無限長(zhǎng)直導(dǎo)線的電流大小,下列說法正確的是( )

A. b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

B. 若去掉導(dǎo)線2,b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

C. 若將導(dǎo)線1中電流大小變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍,b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0

D. 若去掉導(dǎo)線2,再將導(dǎo)線1中電流大小變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍,a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小仍為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個(gè)光電傳感器A、B,滑塊P上固定一遮光條,若光線被遮光條遮擋,光電傳感器會(huì)輸出高電壓,兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計(jì)算機(jī)相連.滑塊在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動(dòng),遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時(shí),通過計(jì)算機(jī)可以得到如圖乙所示的電壓U隨時(shí)間t變化的圖象.

1)實(shí)驗(yàn)前,接通氣源,將滑塊(不掛鉤碼)置于氣墊導(dǎo)軌上,輕推滑塊,當(dāng)圖乙中的t1 _______t2(選填、“=”)時(shí),說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平.

2)用螺旋測(cè)微器測(cè)遮光條寬度d,測(cè)量結(jié)果如圖丙所示,則d=____mm

3)滑塊P用細(xì)線跨過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連,將滑塊P由圖14甲所示位置釋放,通過計(jì)算機(jī)得到的圖象如圖14乙所示,若t1、t2d已知,要驗(yàn)證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒,還應(yīng)測(cè)出____(寫出物理量的名稱及符號(hào)).

4)若上述物理量間滿足關(guān)系式_____,則表明在上述過程中,滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.

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