【題目】如圖所示,MN、PQ為足夠長的平行導(dǎo)軌,間距L=0.5 m.導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°.NQ⊥MN,NQ間連接有一個(gè)R=3 Ω的電阻.有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0=1 T.將一根質(zhì)量為m=0.05 kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的電阻r=2 Ω,其余部分電阻不計(jì).現(xiàn)由靜止釋放金屬棒,金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過程中始終與NQ平行.已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)速度大小開始保持不變,cd 距離NQ為s=2 m.試解答以下問題:(g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(1)金屬棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的速度是多大?
(2)從靜止開始直到達(dá)到穩(wěn)定速度的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量是多少?
(3)若將金屬棒滑行至cd處的時(shí)刻記作t=0,從此時(shí)刻起,讓磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小,可使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,則t=1 s時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)為多大?
【答案】(1)2 m/s (2)0.06 J (3)0.4 T
【解析】(1)在達(dá)到穩(wěn)定速度前,金屬棒的加速度逐漸減小,速度逐漸增大,達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí),
有:mgsin θ= B0IL +μmgcos θ
E=B0Lv
E=I(R+r)
代入已知數(shù)據(jù),得v=2 m/s
(2)根據(jù)能量守恒得,減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能、摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能和回路中產(chǎn)生的焦耳熱.
有:mgssin θ=mv2+μmgcos θ·s+Q
電阻R上產(chǎn)生的熱量:QR=Q
解得:QR=0.06 J
(3)當(dāng)回路中的總磁通量不變時(shí),金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流.此時(shí)金屬棒將沿導(dǎo)軌做勻加速運(yùn)動(dòng),
故: mgsin θ-μmgcos θ=ma
設(shè)t時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則:
B0Ls=BL(s+x)
x=vt+at2
故t=1 s時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4 T
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩足夠長的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角θ=30°,導(dǎo)軌電阻不計(jì),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上.長為L的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R.兩金屬導(dǎo)軌的上端連接一個(gè)燈泡,燈泡的電阻也為R.現(xiàn)閉合開關(guān)K,給金屬棒施加一個(gè)方向垂直于桿且平行于導(dǎo)軌平面向上的、大小為F=2mg的恒力,使金屬棒由靜止開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)金屬棒達(dá)到最大速度時(shí),燈泡恰能達(dá)到它的額定功率.重力加速度為g.
(1)求金屬棒能達(dá)到的最大速度vm;
(2)求燈泡的額定功率PL;
(3)若金屬棒上滑距離為s時(shí)速度恰達(dá)到最大,求金屬棒由靜止開始上滑2s的過程中,金屬棒上產(chǎn)生的電熱Q1.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,由一段外皮絕緣的導(dǎo)線扭成兩個(gè)半徑為R和r的閉合回路,R>r,導(dǎo)線單位長度的電阻為A,導(dǎo)線截面半徑遠(yuǎn)小于R和r.圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間按B=kt(k>0,為常數(shù))的規(guī)律變化的磁場(chǎng),下列說法正確的是( )
A.小圓環(huán)中電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針
B.大圓環(huán)中電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針
C.回路中感應(yīng)電流大小為
D.回路中感應(yīng)電流大小為
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】直角三角形金屬框abc放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向平行于ab邊向上.若金屬框繞ab邊向紙面外以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)90°(從上往下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)),如圖甲所示,c、a兩點(diǎn)的電勢(shì)差為Uca,通過ab邊的電荷量為q.若金屬框繞bc邊向紙面內(nèi)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)90°,如圖乙所示,c、a兩點(diǎn)的電勢(shì)差為Uca′,通過ab邊的電荷量為q′.已知bc、ab邊的長度都為l,金屬框的總電阻為R.下列判斷正確有是( )
A.Uca=Bωl2
B.Uca′=Bωl2
C.q=
D.q′=
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ放在水平面上,左端向上彎曲,導(dǎo)軌間距為L,電阻不計(jì),水平段導(dǎo)軌所處空間存在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.導(dǎo)體棒a與b的質(zhì)量均為m,電阻值分別為Ra=R,Rb=2R.b棒放置在水平導(dǎo)軌上足夠遠(yuǎn)處,a棒在弧形導(dǎo)軌上距水平面h高度處由靜止釋放.運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終與導(dǎo)軌垂直,重力加速度為g.
(1)求a棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力的大小和方向;
(2)求最終穩(wěn)定時(shí)兩棒的速度大小;
(3)從a棒開始下落到最終穩(wěn)定的過程中,求b棒上產(chǎn)生的內(nèi)能.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】關(guān)于慣性,下列說法中正確的是
A. 物體只有靜止時(shí)才有慣性
B. 物體只有在不受外力時(shí)才有慣性
C. 太空中的物體沒有慣性
D. 不論物體運(yùn)動(dòng)與否,受力與否,物體都有慣性
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,從勻強(qiáng)磁場(chǎng)中把不發(fā)生形變的矩形線圈勻速拉出磁場(chǎng)區(qū),如果先后兩次拉出的速度之比為1∶2,則在先后兩種情況下( )
A.線圈中的感應(yīng)電流之比為1∶4
B.通過線圈的電量之比為1∶2
C.線圈中產(chǎn)生的熱量之比為1∶2
D.沿運(yùn)動(dòng)方向作用在線圈上的外力功率之比為1∶4
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】關(guān)于原子核的衰變下列說法正確的是( )
A. 對(duì)于一個(gè)特定的衰變?cè),我們只知道它發(fā)生衰變的概率,而不知道它將何時(shí)發(fā)生衰變
B. 放射性元素A經(jīng)過2次α衰變和1次β衰變后生成一新元素B,則元素B在元素周期表中的位置較元素A的位置向前移動(dòng)了2位
C. β衰變的實(shí)質(zhì)在于核內(nèi)的質(zhì)子轉(zhuǎn)化成了一個(gè)中子和一個(gè)電子
D. 碘131的半衰期約為8天,若某藥物含有質(zhì)量為的碘131,經(jīng)過32天后,該藥物中碘131的含量大約還有
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一定質(zhì)量的理想氣體,由初始狀態(tài)A開始,按練圖中箭頭所示的方向進(jìn)行了一系列狀態(tài)變化,最后又回到初始狀態(tài)A,即A→B→C→A(其中BC與縱軸平行,CA與橫軸平行),這一過程稱為一個(gè)循環(huán),則:
①由A→B,氣體分子的平均動(dòng)能________.(填“增大”、“減小”或“不變”)
②由B→C,氣體的內(nèi)能________.(填“增大”、“減小”或“不變”)
③由C→A,氣體________熱量.(填“吸收”或“放出”)外界對(duì)氣體做功_____________J.
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com