【題目】間距為的兩平行金屬導軌由水平部分和傾斜部分平滑連接而成,如圖所示,傾角為θ的導軌處于大小為,方向垂直導軌平面向上的勻強磁場區(qū)間Ⅰ中,水平導軌上的無磁場區(qū)間靜止放置一質(zhì)量為3聯(lián)動雙桿(由兩根長為的金屬桿,,用長度為L的剛性絕緣桿連接而成),在聯(lián)動雙桿右側(cè)存在大小為,方向垂直導軌平面向上的勻強磁場區(qū)間Ⅱ,其長度大于L,質(zhì)量為,長為的金屬桿,從傾斜導軌上端釋放,達到勻速后進入水平導軌(無能量損失),桿聯(lián)動雙桿發(fā)生碰撞后桿合在一起形成聯(lián)動三桿”,“聯(lián)動三桿繼續(xù)沿水平導軌進入磁場區(qū)間Ⅱ并從中滑出,運動過程中,桿、與導軌始終接觸良好,且保持與導軌垂直。已知桿、電阻均為。不計摩擦阻力和導軌電阻,忽略磁場邊界效應。求:

(1)桿在傾斜導軌上勻速運動時的速度大小;

(2)聯(lián)動三桿進入磁場區(qū)間II前的速度大小;

(3)聯(lián)動三桿滑過磁場區(qū)間II產(chǎn)生的焦耳熱

【答案】(1) (2) 1.5m/s (3)0.25J

【解析】

沿著斜面正交分解,最大速度時重力分力與安培力平衡

(1)感應電動勢

電流

安培力

勻速運動條件

代入數(shù)據(jù)解得:

(2)由定量守恒定律

解得

(3)進入B2磁場區(qū)域,設(shè)速度變化大小為,根據(jù)動量定理有

解得

B2磁場后聯(lián)動三桿的速度為

根據(jù)能量守恒求得:

綜上所述本題答案是:(1) (2) 1.5m/s (3)0.25J

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“測定金屬的電阻率”實驗中,所用測量儀器均已校準。待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm。

1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,其中某一次測量結(jié)果如圖1所示,其讀數(shù)應為______ mm(該值接近多次測量的平均值)。

2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx。實驗所用器材為:電池組(電動勢3V,內(nèi)阻約)、電流表(內(nèi)阻約0.1Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3kΩ)、滑動變阻器R020Ω,額定電流2A)、開關(guān)、導線若干。某小組同學利用以上器材正確連接好電路,進行實驗測量,記錄數(shù)據(jù)如下:

次數(shù)

1

2

3

4

5

6

7

8

U/V

0

0.1

0.3

0.7

1

1.5

1.7

2.3

I/A

0

0.02

0.06

0.16

0.22

0.34

0.46

0.52

由以上實驗數(shù)據(jù)可知,他們測量Rx是采用如圖2中的______ 圖(選填“甲”或“乙”)。

3)如圖3是測量Rx的實驗器材實物圖,圖中已連接了部分導線,滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端。請根據(jù)(2)所選的電路圖,補充完成圖3中實物間的連線。

________

4)這個小組的同學在坐標紙上建立U、I坐標系,如圖3實所示,圖中已標出了與測量數(shù)據(jù)對應的4個坐標點。請在如圖4中標出第3、5、7次測量數(shù)據(jù)的坐標點,并描繪出U-I圖線。

________

5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為______ (填選項前的符號)。

A1×10-2Ωm B.1×10-3Ωm C1×10-6Ωm D1×10-8Ωm

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,粗糙的水平面上放有一個截面為半圓的柱狀物體 AA 與豎直擋板間放有一光滑圓球 B,整個裝置處于靜止狀態(tài).現(xiàn)將擋板水平向右緩慢平移,A 始終保持靜止.則在 B 著地前的過程中(

A.擋板對 B 的彈力減小

B.地面對 A 的摩擦力增大

C.A B 的彈力減小

D.地面對 A 的支持力增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實驗中,采用如圖所示的實驗裝置,小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示,盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示,小車的加速度可由小車拖動的紙帶打出的點計算出.

1)圖2為實驗中用打點計時器打出的一條較理想的紙帶,紙帶上AB、CD、E、FG為七個相鄰的計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間的時間間隔是0.1s,距離如圖,單位是cm,小車的加速度是________m/s2(結(jié)果保留兩位小數(shù))

2)以下措施正確的是_________

A.平衡摩擦力時,應將重物用細繩通過定滑輪系在小車上

B.平衡摩擦力時,應將紙帶連在小車上,讓小車拖動紙帶運動

C.每次改變小車的質(zhì)量時,不需要重新平衡摩擦力

D.實驗時,先放開小車,后接通電源

3)當Mm的關(guān)系滿足____時,才可認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力。

4)一組同學在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實驗時,保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定,改變小車及車中砝碼的質(zhì)量,測出相應的加速度,采用圖象法處理數(shù)據(jù).為了比較容易地檢查出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系,應該作a______的圖象.

5)圖3為甲同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出的aF圖線,說明實驗存在的問題是______________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】電壓表滿偏時通過該表的電流是半偏時通過該表電流的兩倍。某同學利用這一事實測盤電壓表的內(nèi)阻(半偏法)。實驗室提供的器材如下:待測電壓表V(量程3V.內(nèi)阻約為3000Ω),電阻箱R0(最大組值為99999.9Ω),滑動變阻器R1(最大阻值100Ω,額定電流2A)。電源E(電動勢6V,內(nèi)阻不計),開關(guān)兩個,導線若干。

1)虛線框內(nèi)為該同學設(shè)計的測量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分。將電路圖補充完整_______

2)將這種方法測出的電壓表內(nèi)阻記為R'v.則R'v=______。與電壓表內(nèi)阻的真實值Rv相比,R'v____Rv.(選填““=”

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,是一火警報警器的電路示意圖,其中為半導體熱敏材料制成的傳感器,這種半導體熱敏材料的電阻率隨溫度的升高而減小,電流表為值班室的顯示器,電源兩極之間接一個報警器,下列說法正確的是

A.所在處出現(xiàn)火情時,顯示器的電流、報警器兩端的電壓都變小

B.所在處出現(xiàn)火情時,顯示器的電流、報警器兩端的電壓都變大

C.所在處出現(xiàn)火情時,顯示器的電流、報警器兩端的電壓都變大

D.所在處出現(xiàn)火情時,顯示器的電流、報警器兩端的電壓都變小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,天平可以用來測定磁感應強度,磁場方向垂直紙面(虛線圍成的區(qū)域),天平的右臂下面掛有一個矩形線圈,共匝,線圈的下部懸在勻強磁場中,下底邊長為,右側(cè)邊深入磁場中的長為,線圈中通有電流(方向如圖)時,在天平左、右兩邊加上質(zhì)量分別為的砝碼,天平平衡;當電流反向(大小不變)時,右邊再加上質(zhì)量為的砝碼后天平重新平衡,下列說法中正確的是( )

A.磁場的方向是垂直紙面向里

B.磁場的磁感應強度

C.磁場的磁感應強度

D.磁場的磁感應強度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一正電荷由靜止開始經(jīng)加速電場加速后,從偏轉(zhuǎn)電場左邊緣點沿平行于板面的方向射入偏轉(zhuǎn)電場。并從另一側(cè)射出,已知該正電荷質(zhì)量為,電荷量為,加速電場電壓為,偏轉(zhuǎn)電場可看做勻強電場,極板間電壓為,極板長度為,板間距為,下極板接地,忽略該正電荷所受重力。

1)求該正電荷射入偏轉(zhuǎn)電場時的初速度

2)若該正電荷恰好從右側(cè)下極板邊緣飛出,求其在點具有的電勢能;

3)電勢反映了靜電場各點的能的性質(zhì),請寫出電勢的定義式,并據(jù)此求出(2)中點的電勢,簡要說明電勢的特點。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某興趣小組在做測定金屬絲的電阻率的實驗中,通過粗測電阻絲的電阻約為5 Ω,為了使測量結(jié)果盡量準確,從實驗室找出以下供選擇的器材:

A.電池組(3 V,內(nèi)阻約1 Ω) B.電流表A1(0~3 A,內(nèi)阻0.012 5 Ω)

C.電流表A2(0~0.6 A,內(nèi)阻約0.125 Ω) D.電壓表V1(0~3 V,內(nèi)阻4 kΩ)

E.電壓表V2(0~15 V,內(nèi)阻15 kΩ F.滑動變阻器R1(0~20 Ω,允許最大電流1 A)

G.滑動變阻器R2(0~2 000 Ω,允許最大電流0.3 A) H.開關(guān)、導線若干

(1)上述器材中,電流表應選_________,電壓表應選_________,滑動變阻器應選________(填寫器材前的字母)。電路應選_________,(填甲圖或乙圖)。

(2)若用螺旋測微器測得金屬絲的直徑d的讀數(shù)如圖,則讀為____ mm.

(3)若用L表示金屬絲的長度,d表示直徑,測得電阻為R,請寫出計算金屬絲電阻率的表達式_____.

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