【題目】如圖甲所示,固定軌道由傾角θ37°的斜導(dǎo)軌與水平導(dǎo)軌用極短的圓弧導(dǎo)軌平滑連接而成,軌道所在空間存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0.2 T的勻強(qiáng)磁場,兩導(dǎo)軌間距為L0.5 m,上端用阻值為R0.5 Ω的電阻連接.在沿斜導(dǎo)軌向下的拉力(圖中未畫出)作用下,一質(zhì)量為m0.5 kg、阻值也為0.5 Ω的金屬桿MN從斜導(dǎo)軌上某一高處由靜止開始(t0)沿光滑的斜導(dǎo)軌勻加速下滑,當(dāng)桿MN滑至斜導(dǎo)軌的最底端P2Q2處時撤去拉力,桿MN在粗糙的水平導(dǎo)軌上減速運動直至停止,其速率v隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示(其中vm20 m/st02 s為已知).桿MN始終垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌保持良好接觸,水平導(dǎo)軌和桿MN間的動摩擦因數(shù)為μ0.1,g10 m/s2.求:

(1)MN中通過的最大感應(yīng)電流Im;

(2)MN沿斜導(dǎo)軌下滑的過程中,通過電阻R的電荷量q;

(3)撤去拉力后,若電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q20 J,求桿MN在水平導(dǎo)軌上運動的路程s.

【答案】12 A (21.6 C。3120 m

【解析】

(1)經(jīng)分析可知,桿下滑到處時的速度最大(為),此時回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大,且速度方向與磁場垂直,故最大值為:

此時回路中通過的感應(yīng)電流最大,有:

(2)沿斜導(dǎo)軌下滑的距離為:

在桿沿斜導(dǎo)軌下滑的過程中,穿過回路的磁通量的變化為:

該過程,回路中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢為:

回路中通過的平均感應(yīng)電流為:

又:

聯(lián)立解得:

(3)撤去拉力后,電阻上產(chǎn)生的熱量:

由功能關(guān)系可知:克服安培力做的功:

對桿由動能定理得:

解得:

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,上下粗細(xì)不一樣的氣缸被輕繩通過活塞豎直吊在空中,氣缸底面積為S,活塞橫截面積為,氣缸上下兩部分的長度相同。氣缸側(cè)壁有一個小孔與裝有水銀的U形輕質(zhì)細(xì)玻璃管相通。最初室溫為時,活塞恰好在氣缸上下兩部分的分界處,玻璃管內(nèi)左右水銀液面高度差為h(U形管內(nèi)的氣體體積、水銀質(zhì)量不計)。已知大氣壓強(qiáng)為,水銀的密度為,重力加速度g。不計活塞與氣缸的摩擦。

(1)求氣缸的質(zhì)量M;

(2)現(xiàn)對氣缸緩慢加熱,則玻璃管內(nèi)左右兩側(cè)水銀液面高度差h是否變化?

(3)在對氣缸里的氣體緩慢加熱時,若活塞與氣缸不會分離,則加熱后的溫度最多是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電阻不計的平行導(dǎo)軌豎直固定,上端接有電阻R,高度為h的勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直.一導(dǎo)體棒從磁場上方的A位置釋放,用x表示導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場后的位移,i表示導(dǎo)體棒中的感應(yīng)電流大小,v表示導(dǎo)體棒的速度大小,Ek表示導(dǎo)體棒的動能,a表示導(dǎo)體棒的加速度大小,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直并接觸良好.以下圖象可能正確的是(  )

A.B.C.D.

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【題目】(10用如圖所示電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻。實驗器材:待測電源(電動勢約3V,內(nèi)阻約),保護(hù)電阻R1(阻值10Ω)和R2(阻值),滑動變阻器R,電流表A,電壓表V,開關(guān)S,導(dǎo)線若干。

實驗主要步驟:

。⿲⒒瑒幼冏杵鹘尤腚娐返淖柚嫡{(diào)到最大,閉合開關(guān);

ⅱ)逐漸減小滑動變阻器接入電路的阻值,記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I

ⅲ)以U為縱坐標(biāo),I為橫坐標(biāo),作UI圖線(U、I都用國際單位);

ⅳ)求出UI圖線斜率的絕對值k和在橫軸上的截距a。

回答下列問題:

(1)電壓表最好選用______;電流表最好選用______。

A.電壓表(0-3V,內(nèi)阻約15kΩ) B.電壓表(0-3V,內(nèi)阻約3kΩ)

C.電流表(0-200mA,內(nèi)阻約2Ω) D.電流表(0-30mA,內(nèi)阻約2Ω)

(2)滑動變阻器的滑片從左向右滑動,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大,兩導(dǎo)線與滑動變阻器接線柱連接情況是______。

A.兩導(dǎo)線接在滑動變阻器電阻絲兩端的接線柱

B.兩導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿兩端的接線柱

C.一條導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿左端接線柱,另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端接線柱

D.一條導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿右端接線柱,另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端接線柱

(3)選用k、aR1、R2表示待測電源的電動勢E和內(nèi)阻r的表達(dá)式E=______r=______,代入數(shù)值可得Er的測量值。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,以勻速行駛的汽車即將通過路口,綠燈還有2 s將熄滅,此時汽車距離停車線18m。該車加速時最大加速度大小為,減速時最大加速度大小為。此路段允許行駛的最大速度為,下列說法中正確的有www..com

A. 如果立即做勻加速運動,在綠燈熄滅前汽車可能通過停車線

B. 如果立即做勻加速運動,在綠燈熄滅前通過停車線汽車一定超速

C. 如果立即做勻減速運動,在綠燈熄滅前汽車一定不能通過停車線

D. 如果距停車線處減速,汽車能停在停車線處www..com

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【題目】如圖所示,用一輕繩將光滑小球P系于豎直墻壁上的O點,在墻壁和球P之間夾有一長方體物塊Q,P、Q均處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)有一鉛筆緊貼墻壁從O點開始緩慢下移,則在鉛筆緩慢下移的過程中( 。

A. 細(xì)繩的拉力逐漸變小

B. Q受到墻壁的彈力逐漸變大

C. Q受到墻壁的摩擦力逐漸變大

D. Q將從墻壁和小球之間滑落

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【題目】2019913日,美國導(dǎo)彈驅(qū)逐艦邁耶號擅自進(jìn)人中國西沙群島海域。我軍組織有關(guān)?毡,依法依規(guī)對美艦進(jìn)行了識別查證,予以警告,成功將其驅(qū)離。下圖是美國導(dǎo)彈驅(qū)逐艦邁耶號在海面上被我軍驅(qū)離前后運動的速度時間圖象,如圖所示,則下列說法正確的是

A.美艦在066s內(nèi)從靜止出發(fā)做加速度增大的加速運動

B.美艦在66s末開始調(diào)頭逃離

C.美艦在96 ~ 116s內(nèi)做勻減速直線運動

D.美艦在6696s內(nèi)運動了 225m

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【題目】在平直公路上有甲、乙兩輛車在同一地點向同一方向運動,如圖為兩車的速度時間圖象,求:

1)甲、乙兩車分別做何種運動?

2)前10s內(nèi)甲車的平均速度?甲車的加速度大小?

3)甲、乙兩輛車何時相遇?

4)相遇前何時甲、乙兩輛車相距最遠(yuǎn)?最遠(yuǎn)距離為多少?

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【題目】如圖所示,同一光滑水平軌道上靜止放置A、B、C三個物塊,A、B兩物塊質(zhì)量均為m,C物塊質(zhì)量為2m,B物塊的右端裝有一輕彈簧,現(xiàn)讓A物塊以水平速度向右運動,與B碰后粘在一起,再向右運動推動C(彈簧與C不粘連),彈簧沒有超過彈性限度.求:

(1)AB碰撞中的動能損失;

(2)整個運動過程中,彈簧的最大彈性勢能.

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