【題目】如圖所示,在坐標(biāo)xOy平面內(nèi)存在B20 T的勻強(qiáng)磁場,OAOCA為置于豎直平面內(nèi)的光滑金屬導(dǎo)軌,其中OCA滿足曲線方程x050siny m,C為導(dǎo)軌的最右端,導(dǎo)軌OAOCA相交處的O點和A點分別接有體積可忽略的定值電阻R1R2,其中R140 ΩR2120 Ω.現(xiàn)有一足夠長、質(zhì)量m010 kg的金屬棒MN在豎直向上的外力F作用下,以v30 m/s的速度向上勻速運(yùn)動,設(shè)棒與兩導(dǎo)軌接觸良好,除電阻R1、R2外其余電阻不計,g10 m/s2,求:

1)金屬棒MN在導(dǎo)軌上運(yùn)動時感應(yīng)電流的最大值Im;

2)外力F的最大值Fm;

3)金屬棒MN滑過導(dǎo)軌OC段,整個回路產(chǎn)生的熱量Q

【答案】1;(2;(3

【解析】試題分析:(1)金屬棒MN沿導(dǎo)軌豎直向上運(yùn)動,進(jìn)入磁場中切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢.當(dāng)金屬棒MN勻速運(yùn)動到C點時,電路中感應(yīng)電動勢最大,產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大.金屬棒MN接入電路的有效長度為導(dǎo)軌OCA形狀滿足的曲線方程中的x值.因此接入電路的金屬棒的有效長度為:

Lx05siny,

,得

Im

R

解得

2)金屬棒MN勻速運(yùn)動的過程中受重力、安培力、外力作用,金屬棒MN運(yùn)動到C點時,所受安培力有最大值,此時外力F有最大值,則

,

3)金屬棒MN在運(yùn)動過程中,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

e30siny,有效值為E

金屬棒MN滑過導(dǎo)軌OC段的時間為t

tym,ts

滑過OC段產(chǎn)生的熱量:Qt,。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一列沿x軸正方向傳播的機(jī)械波,波速為4m/s,t=0時刻波形如圖所示,下面說法正確的是_______(填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分。每選錯1個扣3分,最低得分為0分)。

A. 這列波傳播的周期為2s

B. 平衡位置為x=10m處的質(zhì)點起振方向為豎直向下

C. 平衡位置為x=3.5m處的質(zhì)點在t=0到t=T/4時間 段內(nèi)路程等于2cm

D. t=9s時,平衡位置為x=3.5m處的質(zhì)點正在向下振動

E. 平衡位置為x=4m處的質(zhì)點位移總是和平衡位置為x=8m處的質(zhì)點位移相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小明同學(xué)在學(xué)完力的合成與分解后,想在家里做實驗驗證力的平行四邊形定則。他從學(xué)校的實驗室里借來兩個彈簧測力計,按如下步驟進(jìn)行實驗。

A.在墻上貼一張白紙,用來記錄彈簧的彈力大小和方向;

B.在一個彈簧測力計的下端懸掛一裝滿水的水杯,記下靜止時該彈簧測力計的示數(shù)F

C.將一根長約30cm的細(xì)線從杯帶中穿過,再將細(xì)線兩端拴在兩個彈簧測力計的掛鉤上,在靠近白紙?zhí)幱檬謱ΨQ地拉開細(xì)線,使兩個彈簧測力計的示數(shù)相等,在白紙上記下細(xì)線的方向和彈簧測力計的示數(shù),如圖甲所示;

D.在白紙上按一定標(biāo)度作出兩個彈簧測力計的彈力的示意圖,如圖乙所示,根據(jù)力的平行四邊形定則可求出這兩個力的合力F。

(1)在步驟C中,彈簧測力計的示數(shù)為________N

(2)在步驟D中,合力F_______N。

(3)_______________________,就可以驗證力的平行四邊形定則。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在測定電源電動勢和內(nèi)電阻的實驗中,實驗室提供了合適的實驗器材。

(1)甲同學(xué)按電路圖a進(jìn)行測量實驗,其中R0=1,則

請用筆畫線代替導(dǎo)線在圖(b)中完成電路的連接;

由電壓表的讀數(shù)U和電流表的讀數(shù),畫出U-I圖線如圖c所示,可得電源的電動勢E=_____V,內(nèi)電阻r=_______。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

(2)乙同學(xué)將測量電路連接成如圖d所示,其他操作正確,由電壓表的讀數(shù)U和電流表的讀數(shù)I,畫出U-I圖線如圖e所示,可得電源的電動勢E=___V,內(nèi)電阻r=_____。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲、乙中是一質(zhì)量m=6×103 kg的公共汽車在t=0和t=4 s末兩個時刻的兩張照片。當(dāng)t=0時,汽車剛啟動(汽車的運(yùn)動可看成勻加速直線運(yùn)動)。圖丙是車內(nèi)橫桿上懸掛的手拉環(huán)的圖象,測得θ=30°。根據(jù)題中提供的信息,無法估算出的物理量是(  )

A. 汽車的長度

B. 4 s內(nèi)汽車牽引力所做的功

C. 4 s末汽車的速度

D. 4 s末汽車合外力的瞬時功率

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了“探究外力做功與物體動能變化的關(guān)系”,查資料得知,彈簧的彈性勢能Ep=kx2,其中k是彈簧的勁度系數(shù),x是彈簧長度的變化量。

某同學(xué)就設(shè)想用壓縮的彈簧推靜止的小球(質(zhì)量為m)運(yùn)動來探究這一問題。

為了研究方便,把小鐵球O放在水平桌面上做實驗,讓小球O在彈力作用下運(yùn)動,即只有彈簧推力做功。

該同學(xué)設(shè)計實驗如下:

首先進(jìn)行如圖甲所示的實驗:將輕質(zhì)彈簧豎直掛起來,在彈簧的另一端掛上小鐵球O,靜止時測得彈簧的伸長量為d。

在此步驟中,目的是要確定物理量_____,用m、d、g表示為_____。

接著進(jìn)行如圖乙所示的實驗:將這根彈簧水平放在桌面上,一端固定,另一端被小鐵球壓縮,測得壓縮量為x,釋放彈簧后,小鐵球被推出去,從高為h的水平桌面上拋出,小鐵球在空中運(yùn)動的水平距離為L。

小鐵球的初動能Ek1=_____

小鐵球的末動能Ek2=_____。

彈簧對小鐵球做的功W=_____。(用m、x、d、g表示)

對比WEk2-Ek1就可以得出“外力做功與物體動能變化的關(guān)系”,即在實驗誤差允許范圍內(nèi),外力所做的功等于物體動能的變化。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】右圖為雙縫干涉的實驗示意圖,光源發(fā)出的光經(jīng)濾光片成為單色光,然后通過單縫和雙縫,在光屏上出現(xiàn)明暗相間的條紋。若要使干涉條紋的間距變大,在保證其他條件不變的情況下,可以

A. 將光屏移近雙縫

B. 更換濾光片,改用波長更長的單色光

C. 增大雙縫的間距

D. 將光源向雙縫移動一小段距離

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,水平光滑長桿上套有質(zhì)量為m的小物塊A,細(xì)線一端連接A,另一端跨過轉(zhuǎn)軸為O的輕質(zhì)小滑輪懸掛質(zhì)量同為m的小物塊B,滑輪到桿的距離為h。將A沿桿拉到P點,使PO與水平方向的夾角為,釋放A ,A 、B同時由靜止開始運(yùn)動,則

A. B從釋放到第一次達(dá)到最低點的過程中,A的動能不斷增大

B. A由P第一次到達(dá)O點正下方的過程中,B的機(jī)械能先增后減

C. 當(dāng)PO與水平方向的夾角為時,A、B速度的大小關(guān)系

D. A運(yùn)動過程中的最大速度為速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,N為金屬板,M為金屬網(wǎng),它們分別與電池的兩極相連,各電池的電動勢和極性如圖所示,已知金屬板中電子的逸出功為4.8 eV。現(xiàn)分別用不同能量的光子照射金屬板(各光子的能量已在圖上標(biāo)出),那么各圖中沒有光電子到達(dá)金屬網(wǎng)的是( )

A. B.

C. D.

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