【題目】如圖所示,足夠長的平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置,導(dǎo)軌所在平面傾角 θ=37°, 導(dǎo)軌間距 L=1m,在水平虛線的上方有垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場 B1,水平虛線下方有平行于導(dǎo)軌平面 向下的勻強(qiáng)磁場 B2,兩磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為 B=1T.。導(dǎo)體棒 ab、cd 垂直放置在導(dǎo)軌 上,開始時給兩導(dǎo)體棒施加約束力使它們靜止在斜面上,現(xiàn)給 ab 棒施加沿斜面向上的拉 F,同時撤去對兩導(dǎo)體棒的約束力,使 ab 沿斜面向上以 a=1m/s2 的加速度做勻加速直線 運動,cd 棒沿斜面向下運動,運動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好。已知導(dǎo)體棒 與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為 μ=0.5,導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為 m=0.1kg,兩導(dǎo)體棒組成的回路總電 阻為 R=2Ω,導(dǎo)軌的電阻不計,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g=10m/s2sin37° =0.6 ; cos37° =0.8 ,求:

1)當(dāng) cd 棒向下運動的速度達(dá)到最大時,ab 棒受到的拉力大;

2)當(dāng)回路中的瞬時電功率為 2W 時,在此過程中,通過 ab 棒橫截面的電量;

3)當(dāng) cd 棒速度減為零時,回路中的電流大小。

【答案】1 21C 30.8A

【解析】

1)當(dāng)棒運動的速度達(dá)到最大時,它的加速度為0,設(shè)此時通過它電流為。以以棒為對象,沿斜面方向有:

棒為對象,沿斜面方向有:

由①②式解得:

2)當(dāng)回路中的瞬時電功率為時,電功率

電源的電動勢

由速度位移關(guān)系得

在此過程中,通過棒橫截面的電量

由③④⑤⑥式解得:

3棒向下運動的過程中,由牛頓第二定律得:

解得

作出圖像,圖像所圍的面積表示速度的變化,當(dāng)棒的初末速度都為零時,速度變化量為0,圖像所圍的面積為0,棒運動的時間為。

此時棒的速度

電動勢

回路中的電流

練習(xí)冊系列答案
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【題目】如圖所示,M、N為平行板電容器的兩個金屬極板,G為靜電計,開始時閉合開關(guān)S,靜電計張開一定角度。則下列說法正確的是

A. 開關(guān)S保持閉合狀態(tài),將R的滑片向右移動,靜電計指針張開角度增大

B. 開關(guān)S保持閉合狀態(tài),將兩極板間距增大,靜電計指針張開角度增大

C. 斷開開關(guān)S后,將兩極板間距增大,板間電壓不變

D. 斷開開關(guān)S后,緊貼下極板插入金屬板,板間場強(qiáng)不變

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【題目】如圖,邊長為d的正方形線圈,從位置A開始向右做速度為v的勻速直線運動運動,并穿過寬為L(L>d)的勻強(qiáng)磁場區(qū)域到達(dá)位置B,則

A.整個過程,線圈中始終沒有感應(yīng)電流

B.整個過程,線圈中有感應(yīng)電流的時間為

C.線圈進(jìn)入磁場過程中,感應(yīng)電流的方向為逆時針方向;穿出磁場的過程中,感應(yīng)電流的方向為順時針方向

D.線圈進(jìn)入磁場和離開磁場的過程中,線圈中有感應(yīng)電流,方向都是逆時針方向

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【題目】某小型水電站的電能輸送示意圖如圖甲所示,發(fā)電機(jī)輸出的電壓恒定,通過升壓變壓 T1 和降壓變壓器 T2 向用戶供電,已知輸電線的總電阻為 R,降壓變壓器 T2 的原、副線 圈匝數(shù)之比為 4:1。它的副線圈兩端的交變電壓如圖乙所示,R0 為負(fù)載電阻。若將變壓器 視為理想變壓器,則下列說法中正確的是

A.發(fā)電機(jī)中交流電頻率為 50Hz

B.降壓變壓器 T2 的輸入功率與輸出功率之比為 41

C.升壓變壓器 T1 的輸出電壓等于降壓變壓器 T2 的輸入電壓

D.當(dāng) R0 增大時,升壓變壓器 T1 的輸出電壓不變

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【題目】兒童智力拼裝玩具“云霄飛車”的部分軌道簡化為如下模型:光滑水平軌道MN與半徑為R的豎直光滑圓弧軌道相切于N點,質(zhì)量為m的小球A靜止于P點,小球半徑遠(yuǎn)小于R.與A相同的小球B以速度v0向右運動,AB碰后粘連在一起.求當(dāng)v0的大小在什么范圍時,兩小球在圓弧軌道內(nèi)運動時不會脫離圓弧軌道?已知重力加速度為g

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【題目】宇航員在某星球表面做了如圖甲所示的實驗,將一插有風(fēng)帆的滑塊放置在傾角為的粗糙斜面上由靜止開始下滑,帆在星球表面受到的空氣阻力與滑塊下滑的速度成正比,即F=kv,k為已知常數(shù)。宇航員通過傳感器測量得到滑塊下滑的加速度a與速度v的關(guān)系圖象如圖乙所示,已知圖中直線在縱軸與橫軸的截距分別為a0、v0,滑塊與足夠長斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,星球的半徑為R,引力常量為G,忽略星球自轉(zhuǎn)的影響,由上述條件可判斷出

A. 滑塊的質(zhì)量為

B. 星球的密度為

C. 星球的第一宇宙速度

D. 該星球近地衛(wèi)星的周期為

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【題目】如圖,海王星繞太陽沿橢圓軌道運動,P為近日點,Q為遠(yuǎn)日點,MN為軌道短軸的兩個端點,運行的周期為T0,若只考慮海王星和太陽之間的相互作用,則海王星在從P經(jīng)過MQN的運動過程中(  )

A.PM所用的時間等于

B.QN階段,機(jī)械能逐漸變大

C.PQ階段,速率逐漸變小

D.MN階段,萬有引力對它先做負(fù)功后做正功

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A.若等離子體從右方射入,F(xiàn)向左

B.若等離子體從右方射入,F(xiàn)向右

C.若等離子體從左方射入,F(xiàn)向左

D.若等離子體從左方射入,F(xiàn)向右

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【題目】如圖,三根相互平行的固定長直導(dǎo)線L1、L2L3兩兩等距,均通有電流,L1中電流方向與L2中的相同,與L3中的相反,下列說法正確的是

A. L1所受磁場作用力的方向與L2L3所在平面垂直

B. L3所受磁場作用力的方向與L1、L2所在平面垂直

C. L1L2L3單位長度所受的磁場作用力大小之比為

D. L1、L2L3單位長度所受的磁場作用力大小之比為

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