【題目】如圖所示,兩平行軌道MNPQ傾斜放置,傾角θ=30°,間距為l=1m,其中EGFH為兩段絕緣軌道,其余均為金屬軌道,軌道末端NQ間連接一個自感系數(shù)為L=0.5H的線圈,其直流電阻可以忽略。在ABCD、CDEF、GHIJ區(qū)域內(nèi)分別存在垂直軌道平面向里、向外、向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小均為B=1T,磁場區(qū)域的寬度相同,均為d=0.5m。兩導(dǎo)體棒ab通過絕緣輕質(zhì)桿連接,間距也為d=0.5m,a、b的質(zhì)量之和為m=0.1kgb棒電阻R=10Ω,a電阻不計,ab棒與金屬軌道、絕緣軌道間的動摩擦因數(shù)均為μ=,F(xiàn)將a棒從距離ABx(未知)處由靜止釋放,a棒剛好勻速穿過ABCD區(qū)域,并且a棒從CD邊運動到EF邊的過程中回路產(chǎn)生的總焦耳熱為0.268J。導(dǎo)體棒與金屬軌道接觸良好,已知線圈上的自感電動勢為。

(1)求x0;

(2)求a棒從進入AB邊到穿出EF邊的總時間t;

(3)已知a棒到達GH瞬間的速度為v3=m/s,之后進入GHIJ區(qū)域運動。試求在GHIJ區(qū)域內(nèi)運動時a棒的最大加速度am,以及當(dāng)加速度變?yōu)?/span>時,a棒到GH邊的距離x。(提示:F-x圖象下的“面積”代表力F所做的功。)

【答案】(1);(2)0.65s;(3),x=0或者0.2m

【解析】

(1)a棒進入AB時,有

受的安培力為

勻速運動,則有

解得

根據(jù)牛頓第二定律有

解得

所以

2a棒通過CDEF的過程,有

解得

從進入AB邊到穿出EF邊的過程,有

解得

(3)a棒進入GHIJ后,ab斷路,則

所以

安培力

安培力做功

則根據(jù)動能定理有

解得

因為,所以b棒未進入GHIJ,ab始終斷路。此時的安培力

a棒不會返回。根據(jù)牛頓第二定律有

解得

所以有

m

解得

x=00.2m

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】如圖所示,EFGH間為一無場區(qū),無場區(qū)左側(cè)A、B為相距為d、板長為L的水平放置的平行金屬板,兩板上加某一電壓從而在板間形成一勻強電場,其中A為正極板;無場區(qū)右側(cè)有一個帶電荷量為-Q的點電荷形成的電場,點電荷的位置O為圓弧形細圓管CD的圓心,圓弧半徑為R,圓心角為120°,O、C在兩板間的中心線上,D位于GH上。一個帶正電粒子以初速度v0沿兩板間的中心線射入勻強電場,粒子出勻強電場經(jīng)無場區(qū)后恰能進入細圓管,并做與管壁無相互擠壓的勻速圓周運動(不計粒子的重力、管的粗細)。求:

1)帶電粒子的比荷;

2)兩金屬板間所加的電壓。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】實驗探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系,下列認(rèn)識正確的是(  )

A.F、Ma三個物理量都有直接測量的工具

B.實驗時為消除摩擦力對小車運動的影響,要將木板無滑輪的一端墊高,直到小車不掛重物時也能自己沿長木板運動起來

C.實驗時重物通過細繩拉小車的力要比重物的重力小

D.根據(jù)實驗數(shù)據(jù),得到的F不變時的aM圖象是過原點的傾斜直線

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實驗小組要測量電阻Rx的阻值.

(1)首先選用歐姆表“×10”擋進行粗測,正確操作后,表盤指針如圖甲所示,則該電阻的測量值為______Ω。

(2)接著,用伏安法測量該電阻的阻值,可選用的實驗器材有:電壓表V(3V,內(nèi)阻約3kΩ);電流表A(20mA,內(nèi)阻約);待測電阻RX;滑動變阻器R1(0-2kΩ);滑動變阻器R2(0-200Ω);干電池2節(jié);開關(guān)、導(dǎo)線若干.在圖乙、圖丙電路中,應(yīng)選用圖________(選填)作為測量電路,滑動變阻器應(yīng)選用________(選填R1R2”)

(3)根據(jù)選擇的電路和器材,在圖丁中用筆畫線代替導(dǎo)線完成測量電路的連接____________

【答案】 140 R2

【解析】(1)歐姆表讀數(shù)=刻度盤讀數(shù)×倍率,讀數(shù)是14×10=140Ω;

(2)由于待測電阻的電阻值比較大比電流表的內(nèi)阻大得多,所以電流表使用內(nèi)接法;由于兩個滑動變阻器的電阻值都比較大,所以要選擇限流電路.所以實驗電路選擇丙,滑動變阻器選擇容易調(diào)節(jié)的變阻器,所以選擇

(3)實物圖如圖所示,注意導(dǎo)線不要交叉:

型】實驗題
結(jié)束】
11

【題目】某小組用圖甲所示器材測量重力加速度的大。畬嶒炂鞑挠傻鬃鶐в袠(biāo)尺的豎直桿、光電計時器AB、鋼制小球和網(wǎng)兜組成.通過測量小球在A、B間不同位移時的平均速度,求重力加速度.回答下列問題:

(1)實驗中保持A不動,沿桿向下移動B,測量A、B之間的距離h及鋼球經(jīng)過該距離所用時間t,經(jīng)多次實驗繪出t關(guān)系圖象如圖乙所示.由圖可知,重力加速度g與圖象的斜率k的關(guān)系為g__________,重力加速度的大小為________m/s2;

(2)若另一小組用同樣的實驗裝置,保持B不動,沿桿向上移動A,則______(選填不能”)通過上述方法測得重力加速度;

(3)為減小重力加速度的測量誤差,可采用哪些方法?____________________________(提出一條即可).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在第二象限中有水平向右的勻強電場,在第一象限內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場.一帶電粒子(電荷量為q,質(zhì)量為m)以垂直于x軸的速度v0x軸上的P點進入該勻強電場,恰好與y軸正方向成45°角射出電場,再經(jīng)過一段時間又恰好垂直于x軸進入第四象限.已知OP之間的距離為d,粒子重力不計,則

A. 帶電粒子通過y軸時的坐標(biāo)為(0,d

B. 電場強度的大小為

C. 帶電粒子在電場和磁場中運動的總時間為

D. 磁感應(yīng)強度的大小為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】跳傘運動員做低空跳傘表演,飛機離地面224m水平飛行,運動員離開飛機在豎直方向做自由落體運動;經(jīng)過一段時間后,立即打開降落傘,展開傘后運動員以12.5 的加速度在豎直方向上勻減速下降,為了運動員的安全,要求運動員落地時豎直方向的速度最大不超過5m/s,(g=10 )

1)運動員展開傘時,離地面的高度至少多少?

2)運動員在空中的最短時間是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是用來驗證動量守恒定律的實驗裝置,彈性球1用細線懸掛于O點,O點下方桌子的邊沿有一豎直立柱.實驗時,調(diào)節(jié)懸點,使彈性球1靜止時恰與立柱上的球2接觸且兩球等高.

將球1拉到A點,并使之靜止,同時把球2放在立柱上.釋放球1,當(dāng)它擺到懸點正下方時與球2發(fā)生對心碰撞.碰后球1向左最遠可擺到B點,球2落到水平地面上的C點.測出有關(guān)數(shù)據(jù)即可驗證1、2兩球碰撞時動量守恒.現(xiàn)已測出A點離水平桌面的距離為aB點離水平桌面的距離為bC點與桌子邊沿間的水平距離為c,球1的質(zhì)量為m1,球大小忽略不計,則:

1)還需要測量的量是_______、_____________________

2)根據(jù)測量的數(shù)據(jù),該實驗中動量守恒的表達式為_______________________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電路中電源電動勢為E,內(nèi)阻為rC為電容器,L為小燈泡,R為定值電阻,閉合電鍵,小燈泡能正常發(fā)光,.現(xiàn)將滑動變阻器滑片向右滑動一段距離,滑動前后理想電壓表V1、V2、V3示數(shù)變化量的絕對值分別為,理想電流表A示數(shù)變化量的絕對值為,則( 。

A. 電源的輸出功率一定增大

B. 燈泡亮度逐漸變暗

C. 均保持不變

D. 當(dāng)電路穩(wěn)定后,斷開電鍵,小燈泡立刻熄滅

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)完成驗證力的平行四邊形定則實驗后,與另一位同學(xué)合作利用該裝置測定彈簧的勁度系數(shù)。某次實驗操作如圖甲所示,測出彈簧伸長量x=1.00cm,F1的讀數(shù)為5.0N。

1)彈簧測力計F2的讀數(shù)____N;

2)在圖乙坐標(biāo)紙上作圖求F1、F2的合力,并在圖上標(biāo)出合力的大小___;(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

3)由此可求出該彈簧的勁度系數(shù)k=___N/m

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