【題目】如圖所示,兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi),間距為l,導(dǎo)軌左端連接一個(gè)電阻.一根質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab垂直放置在導(dǎo)軌上.在桿的右方距桿為d處有一個(gè)勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于軌道平面向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.對桿施加一個(gè)大小為F、方向平行于導(dǎo)軌的恒力,使桿從靜止開始運(yùn)動(dòng),已知桿到達(dá)磁場區(qū)域時(shí)速度為v,之后進(jìn)入磁場恰好做勻速運(yùn)動(dòng).不計(jì)導(dǎo)軌的電阻,假定導(dǎo)軌與桿之間存在恒定的阻力f.求:
(1)導(dǎo)軌對桿ab的阻力大小f.
(2)桿ab中通過的電流及其方向.
(3)導(dǎo)軌左端所接電阻的阻值R.
【答案】
(1)解:桿進(jìn)入磁場前做勻加速運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得F﹣f=ma
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得 v2=2ad
解得導(dǎo)軌對桿的阻力為
答:導(dǎo)軌對桿的阻力為
(2)解:桿進(jìn)入磁場后做勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)桿受到的安培力為FB,由平衡條件得F=f+FB
桿ab所受的安培力 FB=IBl
解得桿ab中通過的電流
由安培定則可知桿中的電流方向自a流向b
答:桿ab中通過的電流 ﹣桿中的電流方向自a流向b
(3)解:桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢 E=Blv
桿中的感應(yīng)電流
解得導(dǎo)軌左端所接電阻阻值:
答:導(dǎo)軌左端所接電阻阻值:
【解析】(1)在磁場區(qū)中,由牛頓第二定律可求得f.(2)由安培力的大小表達(dá)式及方向可求得電流的大小與方向.(3)由歐姆定律可求得電阻阻值.
【考點(diǎn)精析】掌握安培力是解答本題的根本,需要知道安培力做功與路徑有關(guān),繞閉合回路一周,安培力做的功可以為正,可以為負(fù),也可以為零,而不像重力和電場力那樣做功總為零.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某發(fā)電站的輸出功率為104kW,輸出電壓為4kV,通過理想變壓器升壓后向80km遠(yuǎn)處供電.已知輸電導(dǎo)線的電阻率為ρ=2.4×10﹣8Ωm,導(dǎo)線橫截面積為1.5×10﹣4m2 , 輸電線路損失的功率為輸出功率的4%,求:
(1)升壓變壓器的輸出電壓;
(2)輸電線路上的電壓損失.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量分別為m1=1kg,m2=3kg的小車A和B靜止在水平面圖1上,小車A的右端水平連接一根輕彈簧,小車B以水平向左的初速度v0向A駛來,與輕彈簧相碰之后,小車A獲得的最大速度為v=6m/s,如果不計(jì)摩擦,也不計(jì)相互作用過程中機(jī)械能損失,求:
(1)小車B的初速度v0;
(2)A和B相互作用過程中,彈簧獲得的最大彈性勢能.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,用彈簧秤拉著一支薄壁平底玻璃試管,將它的開口向下插在水銀槽中,由于管內(nèi)有一部分空氣,此時(shí)試管內(nèi)水銀面比管外水銀面高h(yuǎn).若試管本身的重力與管壁的厚度均不計(jì),此時(shí)彈簧秤的示數(shù)等于( )
A.進(jìn)入試管內(nèi)的H高水銀柱的重力
B.外部大氣與內(nèi)部空氣對試管平底部分的壓力之差
C.試管內(nèi)高出管外水銀面的h高水銀柱的重力
D.上面(A)(C)所述的兩個(gè)數(shù)值之差
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,光滑水平面上停放著一輛表面粗糙的平板車,質(zhì)量為M.與平板車上表面等高的平臺上有一質(zhì)量為m的滑塊以水平初速度v0向著平板車滑來,從滑塊剛滑上平板車開始計(jì)時(shí),之后它們的速度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示,t0是滑塊在車上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,以下說法中正確的是( )
A.滑塊與平板車最終滑離
B.滑塊與平板車的質(zhì)量之比m:M=1:2
C.滑塊與平板車表面的動(dòng)摩擦因數(shù)為
D.平板車上表面的長度為 v0t0
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】登山運(yùn)動(dòng)員在登雪山時(shí)要注意防止紫外線的過度照射,尤其是眼睛更不能長時(shí)間被紫外線照射,否則將會(huì)嚴(yán)重地?fù)p傷視力.有人想用薄膜干涉的原理設(shè)計(jì)一種能大大減小紫外線對眼睛傷害的眼鏡,他選用的薄膜材料的折射率n=1.5,所要消除的紫外線的頻率ν=8.1×1014 Hz,那么他設(shè)計(jì)的這種“增反膜”的厚度至少是( )
A.9.25×10﹣8 m
B.1.85×10﹣7 m
C.1.23×10﹣7 m
D.6.18×10﹣8 m
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是( 。
A.相同頻率的光照射到不同的金屬上,逸出功越大,出射的光電子物質(zhì)波波長越大
B. C的半衰期為5730年,若測得一古生物遺骸中 C含量只有活體中的 ,則此遺骸距今約有17190年
C.根據(jù)玻爾理論,氫原子輻射出一個(gè)光子后能量減小,核外電子運(yùn)動(dòng)的加速度減小
D.結(jié)合能越大表示原子核中的核子結(jié)合得越牢靠,原子核越穩(wěn)定
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一列波沿x軸正方向傳播的簡諧波,在t=0時(shí)刻的波形圖如圖所示,已知這列波在P出現(xiàn)兩次波峰的最短時(shí)間是0.4s,求:
(1)這列波的波速是多少?
(2)再經(jīng)過多少時(shí)間質(zhì)點(diǎn)R才能第一次到達(dá)波峰
(3)這段時(shí)間里R通過的路程是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,一光滑的輕滑輪用細(xì)繩懸掛于O點(diǎn);另一細(xì)繩跨過滑輪,其一端懸掛物塊a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b, 與豎直方向的夾角為α,連接ab間的細(xì)繩間的夾角為β.外力F向右上方拉b,若F緩慢增加,方向不變,物塊b始終保持靜止,下列說法正確的是
A. 角增加
B. 物塊b所受的繩子的拉力增大
C. 物塊b所受的摩擦力一定增大
D. 物塊b所受的支持力一定減小
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