【題目】如圖1所示，固定于水平面的U形導(dǎo)線框處于豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)線框兩平行導(dǎo)軌間距為l，左端接一電動勢為E0、內(nèi)阻不計(jì)的電源。一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒MN垂直導(dǎo)線框放置并接觸良好。閉合開關(guān)S，導(dǎo)體棒從靜止開始運(yùn)動。忽略摩擦阻力和導(dǎo)線框的電阻，平行軌道足夠長。請分析說明導(dǎo)體棒MN的運(yùn)動情況，在圖2中畫出速度v隨時間t變化的示意圖；并推導(dǎo)證明導(dǎo)體棒達(dá)到的最大速度為

【答案】導(dǎo)體棒做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，達(dá)到最大速度時，加速度a=0；

【解析】

導(dǎo)體棒在向右運(yùn)動的過程中會切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，與回路中的電源形成閉合回路，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求得電流，結(jié)合牛頓第二定律判斷出速度的變化；

解：閉合開關(guān)s后，線框與導(dǎo)體棒組成的回路中產(chǎn)生電流，導(dǎo)體棒受到安培力開始加速運(yùn)動，假設(shè)某一時刻的速度為v，此時導(dǎo)體棒切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

初始階段

回路中的電流為：

導(dǎo)體棒受到的安培力為，方向水平向右

因此,導(dǎo)體棒的加速度為，方向水平向右，即與v方向相同，隨速度的增加，加速度減小，但仍與v同方向，因此，導(dǎo)體棒做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，達(dá)到最大速度時，加速度a=0，即有：，解得

圖象為

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,邊長為、不可形變的正方形導(dǎo)線框內(nèi)有半徑為的圓形磁場區(qū)域,其磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化關(guān)系為 (常量).回路中滑動變阻器的最大阻值為,滑動片位于滑動變阻器中央,定值電阻、閉合開關(guān),電壓表的示數(shù)為,不考慮虛線右側(cè)導(dǎo)體的感應(yīng)電動勢,則( )

A. 兩端的電壓為

B. 電容器的極板帶正電

C. 滑動變阻器的熱功率為電阻的5倍

D. 正方形導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動勢為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑的水平面上放置一質(zhì)量為m的小車，小車上有一半徑為R的光滑的弧形軌道，設(shè)有一質(zhì)量為m的小球，以v0的速度，方向水平向左沿圓弧軌道向上滑動，達(dá)到某一高度h后，又沿軌道下滑，試求h=______，小球剛離開軌道時的速度為______。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲、乙所示，矩形線框ABCD靜置在光滑的水平面上，豎直方向存在著組合磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B、2B，分別用力、將相同的矩形線框一邊與兩磁場的邊界重合沿水平面勻速完全拉進(jìn)另一磁場，且兩次的速度之比為：：2，則在線框完全進(jìn)入另一磁場的過程中，下列說法正確的是　　

A. 回路中電流之比為1：1

B. 線框中產(chǎn)生的熱量之比為1：1

C. 拉力大小之比為1：2

D. 克服安培力做功的功率之比為1：2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】①如圖所示，在研究物體做平拋運(yùn)動時，讓小球A沿曲面軌道滾下，離開軌道末端時（末端水平，小球A離開軌道時和小球B在同一高度），撞開接觸式開關(guān)S（開關(guān)對小球的作用力可忽略不計(jì)），被電磁鐵吸住的小球B同時自由下落。多次改變整個裝置的高度H重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)A、B兩球總是同時落地。該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后_____________

A. 水平方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動

B. 水平方向的分運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動

C. 豎直方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動

D. 豎直方向的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動

②“嫦娥二號”探月衛(wèi)星的成功發(fā)射,標(biāo)志著我國航天又邁上了一個新臺階。假設(shè)我國宇航員乘坐探月衛(wèi)星登上月球,如圖所示是宇航員在月球表面水平拋出小球的閃光照片的一部分。已知照片上方格的實(shí)際邊長為,閃光周期為,據(jù)此可以得出___________

A.月球上的重力加速度為

B.照片上點(diǎn)一定是平拋的起始位置

C.小球運(yùn)動到點(diǎn)時速度大小為

D.小球平拋的初速度為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在雜技表演中，猴子沿豎直桿向上運(yùn)動，其圖象如圖乙所示，同時人頂著桿沿水平地面運(yùn)動的圖象如圖丙所示．若以地面為參考系，下列說法正確的是

A. 猴子在2 s時的速度為0 B. 猴子在2 s內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動

C. t＝0時猴子的速度大小為6 m/s D. 猴子在2 s內(nèi)的加速度大小為3 m/s2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個線圈套在同一個鐵芯上，線圈的繞向在圖中已經(jīng)標(biāo)出。左線圈連著平行導(dǎo)軌M和N，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，在導(dǎo)軌垂直方向上放著金屬棒ab，金屬棒處在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場中。下列說法中正確的是　　

A. 當(dāng)金屬棒ab向右勻速運(yùn)動時，，

B. 當(dāng)金屬棒ab向右勻速運(yùn)動時，，

C. 當(dāng)金屬棒ab向右加速運(yùn)動時，，

D. 當(dāng)金屬棒ab向右加速運(yùn)動時，，

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平轉(zhuǎn)臺上放一個質(zhì)量M=3.0kg的木塊，它與臺面間的最大靜摩擦力Fm=8.0N，繩的一端系住木塊，另一端穿過轉(zhuǎn)臺的中心孔O(為光滑的)懸吊一質(zhì)量 m=1.0kg的小球，當(dāng)轉(zhuǎn)臺以ω=4.0rad/s的角速度轉(zhuǎn)動時，欲使木塊相對轉(zhuǎn)臺靜止，則它到O孔的距離可能是（ ）（g＝10m/s2）

A. 45cmB. 40cmC. 16cmD. 32cm

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一個直角三角形的玻璃棱鏡ABC，截面如圖。∠A=30°，D點(diǎn)是AC邊的中點(diǎn)，AC邊長為L。一條光線從D點(diǎn)沿平行于AB方向射入棱鏡，光線在AB面發(fā)生全反射后垂直BC從F點(diǎn)射出。求

①玻璃的折射率n ；

②若光在真空中的速度為c，光線從D點(diǎn)到F點(diǎn)經(jīng)過的時間t。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案