【題目】如圖所示,一對光滑的平行金屬導軌固定在同一水平面內(nèi),導軌間距l=0.6m,左端接有阻值R=0.8Ω的電阻,一質(zhì)量m=0.1kg,電阻r=0.1Ω的金屬棒MN放置在導軌上,整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=0.5T。棒在水平向右的外力作用下,由靜止開始以a=2m/s2的加速度做勻加速直線運動,外力作用3s后撤去,棒繼續(xù)運動一段距離后停下來,已知撤去外力前后電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1Q2=21,導軌足夠長,棒在運動過程中始終與導軌垂直且兩端與導軌保持良好接觸,棒與導軌間的接觸電阻及導軌電阻不計,求:

(1)3s末,金屬棒MN兩端的電動勢E

(2)棒在勻加速過程中,通過電阻R的電荷量q;

(3)勻加速過程中水平外力做的功W;

【答案】(1) E=1.8V (2) q=3C (3)W=5.4J

【解析】試題分析:棒在勻加速運動過程中,由法拉第電磁定律即可求出感應(yīng)電動勢;由法拉第電磁定律、歐姆定律和電量公式q=It結(jié)合,可推導電量的表達式,代入數(shù)據(jù)即可求得q撤去外力后,棒的動能全部轉(zhuǎn)化為回路的內(nèi)能,先根據(jù)運動學公式求出撤去F時棒的速度,再根據(jù)能量守恒定律求出水平外力做的功

1)金屬棒3s的速度為:v=at=6m/s

感應(yīng)電動勢為:

2電量的為:

電流的平均值為:

平均感應(yīng)電動勢為:

聯(lián)立以上解得q=3C

3根據(jù)動能定理可得: ,

根據(jù)功能關(guān)系有: , ,

其中:

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得W=5.4J

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】設(shè)兩極板正對面積為S,極板間的距離為d,靜電計指針偏角為θ。實驗中,極板所帶電荷量不變,則下列說法正確的是 (  )

A. 保持S不變,增大d,θ變大

B. 用手觸摸極板B,θ變小

C. 保持d不變,減小S,θ變小

D. 在兩板間插入電介質(zhì),θ變小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲為某同學描繪額定電壓為 3.8V 的小燈泡伏安特性曲線的實驗電路圖;

1)根據(jù)電路圖甲,用筆畫線代替導線,將圖乙中的實驗電路連接完整___________;

2)開關(guān)閉合之前,圖乙中滑動變阻器的滑片應(yīng)該置于________端(選填A、BAB 中間);

3實驗中測出 8 組對應(yīng)的數(shù)據(jù)見下表):

次數(shù)

1

2

3

4

5

6

7

8

U/V

0

0.20

0.50

1.00

1.50

2.00

3.00

3.80

I/A

0

0.08

0.13

0.18

0.21

0.24

0.29

0.33

則測得小燈泡的額定功率為_________W,請在給出的坐標中,描點作出 I U 圖線 ____________,由圖像可 知,隨著電流的增大,小燈泡的電阻_____ 選填增大、減小不變)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】碰撞試驗器可以驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系.

(1)試驗中,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通過僅測量________(填選項前的序號),間接地解決這個問題.

A.小球開始釋放高度h

B.小球拋出點距地面的高度H

C.小球做平拋運動的射程

(2)圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影,實驗時,先讓入射球m1多次從斜軌上同一位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置B,測量平拋射程OB。然后把被碰小球m2靜止于軌道的水平部分,再將入射小球m1從斜軌上相同位置靜止釋放,與小球m2相撞,并多次重復.接下來要完成的必要步驟是________(填選項的符號)

A.用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2

B.測量小球m1開始釋放高度h

C.測量拋出點距地面的高度H

D.分別找到m1m2相碰后平均落地點的位置A、C

E.測量平拋射程OA,OC

(3)若兩球相碰前后的動量守恒,其表達式可表示為_________________ ((2)中測量的量表示);

(4)若碰撞是彈性碰撞,那么還應(yīng)滿足的表達式為________________((2)中測量的量表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在勻強磁場中,一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動,如圖甲所示.產(chǎn)生的交變電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示.則下列說法正確的是( )

A. t0.01s時矩形金屬線框平面與磁感線平行

B. 該交變電流的電動勢的有效值為 22 V

C. 該交變電流的電動勢的瞬時值表達式為e 22 cos 100πtV

D. 電動勢瞬時值為22V時,矩形金屬線框平面與中性面的夾角為45°

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在絕緣的斜面上方存在著沿水平向右的勻強電場,一帶電金屬塊由靜止開始沿斜面滑到底端,已知在金屬塊下滑的過程中動能增加了07J,金屬塊克服摩擦力做功03J,重力做功12J,則以下判斷正確的是( )

A. 金屬塊帶負電荷

B. 電場力做功02J

C. 金屬塊的機械能減少12J

D. 金屬塊的電勢能增加02J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為1 kg的質(zhì)點在xy平面上做曲線運動,在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖所示.下列說法正確的是(  )

A. 質(zhì)點的初速度為5 m/s B. 質(zhì)點所受的合外力為3 N

C. 質(zhì)點做類平拋運動 D. 2 s末質(zhì)點速度大小為6 m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】北京時間20113111346,在日本本州島附近海域發(fā)生里氏9.0級強烈地震,地震和海嘯引發(fā)福島第一核電站放射性物質(zhì)泄漏,其中放射性物質(zhì)碘131的衰變方程為,根據(jù)有關(guān)放射性知識,下列說法正確的是( )

A. Y粒子為粒子

B. 中有53個質(zhì)子和78個核子

C. 生成的處于激發(fā)態(tài),放射射線,射線的穿透能力最強電離能力也最強

D. 的半衰期大約是8,4個碘原子核經(jīng)16天就只剩下1個碘原子核了

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,均勻金屬圓環(huán)的總電阻為4R,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直穿過圓環(huán).金屬桿OM的長為l,阻值為R,M端與環(huán)接觸良好,繞過圓心O的轉(zhuǎn)軸以恒定的角速度ω順時針轉(zhuǎn)動.阻值為R的電阻一端用導線和環(huán)上的A點連接,另一端和金屬桿的轉(zhuǎn)軸O處的端點相連接.下列判斷正確的是( 。

A. 金屬桿OM旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒為

B. 通過電阻R的電流的最小值為,方向從QP

C. 通過電阻R的電流的最大值為

D. OM兩點間電勢差絕對值的最大值為

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