【題目】兩根相距d=0.20m的平行光滑金屬長導軌與水平方向成30°角固定,勻強磁場的磁感強度B=0.20T,方向垂直兩導軌組成的平面,兩根金屬棒ab、cd互相平行且始終與導軌垂直地放在導軌上,它們的質(zhì)量分別為m1=0.1kg, m2=0.02kg,兩棒電阻均為0.20Ω,導軌電阻不計,如圖所示。

(1)當ab棒在平行于導軌平面斜向上的外力作用下,以v1=1.5m/s速度沿斜面勻速向上運動,求金屬棒cd運動的最大速度;

(2)若要cd棒靜止,求使ab勻速運動時外力的功率。(g=10m/s2

【答案】23.5m/s,15W

【解析】(1)剛釋放cd棒時,ab棒產(chǎn)生的感應電動勢:E=BLv0=0.2×0.2×1.5V=0.06V
剛釋放時cd棒時,由歐姆定律得:

cd所受安培力大小為:F=BIL=0.2×0.15×0.2N=0.06N,
由左手定則判斷可知,安培力方向沿導軌向上.
cd棒的重力沿斜面向下的分力為:m2gsinθ=0.02×10×sin30°=0.1N
可知F<m2gsinθ,所以cd棒將沿導軌向下運動,做勻速直線運動,速度達到最大.
cd桿有:m2gsinθ=BIL
則:

感應電流為: ,則感應電動勢為 E=2IR=2×2.5×0.2V=1V
總的感應電動勢為:E=BLv1+BLv2
由以上各式解得:

(2)當cd靜止時:感應電動勢為:E=BLv1
感應電流為:
cd桿有:m2gsinθ=BIL
對桿ab有:F-BIL-m1gsinθ=0
解得:F=(m1+m2)gsinθ=(0.1+0.02)×10×sin30°=0.6N
解得:

外力的功率為:P=Fv1=0.6×25W=15W

練習冊系列答案
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【題目】關(guān)于電磁打點計時器的使用,下列說法正確的是(

A. 電磁打點計時器使用的是10V以下的直流電源

B. 在測量物體速度時,先讓物體運動,后接通打點計時器的電源

C. 使用的電源電壓越高,打點的時間間隔就越大

D. 紙帶上打的點越密,說明物體運動的越慢

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【題目】機器人的使用開拓了我們的視野,延伸了我們的肢體增強了我們的力量,提高了我們的工作效率,將人們從繁重的生產(chǎn)勞動中解救出來如圖所示一款微型機器人的直流電動機的額定電壓為U,額定電流為I,線圈電阻為R,將它接在電動勢為E內(nèi)阻為r的直流電源的兩極間,電動機恰好能正常工作下列說法正確的是(  )

A. 電動機消耗的總功率為EI

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C. 電源的輸出功率為I2R

D. 電源的效率為1

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【題目】如圖所示為探究求合力的方法的實驗裝置;

1下列說法正確的是___________

A實驗中所用的兩根細線越短越好

B彈簧測力計的拉力方向必須與木板平行

C實驗中只需記錄彈簧測力計拉力的大小

D每次實驗中兩個分力間的夾角必須大于900

2)本實驗采用的科學方法是_______________

A.理想實驗法 B控制變量法 C等效替代法 D.建立物理模型法

3兩彈簧測力計拉力的圖示在圖中作出,圖中方格每邊的長度表示0.8N,O是橡皮筋的一個端點,用作圖法得到合力的大小為____________N,合力方向與F1方向夾角的正切值為_________________。

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【題目】在用電流表和電壓表測電池電動勢和內(nèi)電阻的實驗中,所用電流表和電壓表的內(nèi)阻分別為0.1Ω1kΩ,下面分別為實驗原理及所需的器件圖。

I/(A)

U/(V)

0.12

1.37

0.20

1.32

0.31

1.24

0.32

1.18

0.50

1.10

0.57

1.05

(1)試在上圖中畫出連線,將器件按原理圖連接成實驗電路____。

(2)一位同學記錄的6組數(shù)據(jù)見表。試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖中畫出UI圖線。根據(jù)圖線讀出電池的電動勢E=_____V,根據(jù)圖線求出電池內(nèi)阻r=______Ω。

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【題目】以下說法中正確的是

A. 電子是實物粒子,運動過程中只能體現(xiàn)粒子性

B. 光子的數(shù)量越多,傳播過程中其粒子性越明顯

C. 光在傳播過程中,只能顯現(xiàn)波動性

D. 高速飛行的子彈由于德布羅意波長較短,故不會失準

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A. 原子由原子核和核外電子組成

B. 原子核的質(zhì)量就是原子的質(zhì)量

C. 原子核的電荷數(shù)就是核中的質(zhì)子數(shù)

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A. B. C. D.

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