【題目】如圖所示，CEG、DFH是兩條足夠長(zhǎng)的、水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L，在CDFE區(qū)域存在垂直于導(dǎo)軌平面向上的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌的右端接有一阻值為R的電阻，左端與光滑彎曲軌道MC、ND平滑連接�，F(xiàn)將一阻值為R，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放，導(dǎo)體棒最終恰停在磁場(chǎng)的右邊界EF處。金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，EF左側(cè)導(dǎo)軌光滑，右側(cè)導(dǎo)軌粗糙，與導(dǎo)體棒間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。建立原點(diǎn)位于磁場(chǎng)左邊界CD、方向沿導(dǎo)軌向右的坐標(biāo)軸x，已知導(dǎo)體棒在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度隨位移均勻變化，即滿足關(guān)系式：，v0為導(dǎo)體棒進(jìn)入有界磁場(chǎng)的初速度。求：

(1)有界磁場(chǎng)區(qū)域的寬度d；

(2)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到加速度a；

(3)若導(dǎo)體棒從彎曲軌道上4h高處由靜止釋放，則導(dǎo)體棒最終的位置坐標(biāo)x和這一過(guò)程中導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱Q。

【答案】(1)；(2)，方向沿x軸負(fù)方向；(3) ；

【解析】

(1)導(dǎo)體棒在彎曲軌道上下滑，機(jī)械能守恒，有

導(dǎo)體棒由CD到EF，有

(2)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到

處

速度為，則

聯(lián)立上式，得

又

導(dǎo)體棒的加速度

方向沿x軸負(fù)方向。

(3)導(dǎo)體棒在彎曲軌道上下滑，有

導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到EF處，速度為，則

后在粗糙軌道上減速滑行，加速度為

導(dǎo)體棒在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，速度從減小到，克服安培力做功為

此過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平面上靜止著一輛小車，酒精燈及試管固定在小車支架上構(gòu)成小車整體，在酒精燈燃燒一段時(shí)間后塞子噴出。下列說(shuō)法正確的是 (　　)

A.由于塞子的質(zhì)量小于小車的質(zhì)量，噴出時(shí)塞子受到的沖擊力將大于小車受到的沖擊力

B.由于塞子的質(zhì)量小于小車的質(zhì)量，噴出時(shí)塞子受到的沖擊力將小于小車受到的沖擊力

C.塞子噴出瞬間，小車對(duì)水平面的壓力大于小車整體的重力

D.若增大試管內(nèi)水的質(zhì)量，則小車整體慣性不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，一質(zhì)量m=2kg的滑塊套在與水平面成θ=37°的細(xì)直桿上，直桿固定不動(dòng)。現(xiàn)對(duì)滑塊施加豎直向上的恒力F，從某時(shí)刻起滑塊由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)t=2s的時(shí)間，滑塊通過(guò)的位移s=1m（g取 10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）：

(1)計(jì)算滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小；

(2)若 F=15N，計(jì)算滑塊與細(xì)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

(3)若以滑塊初始位置為零勢(shì)能面，計(jì)算運(yùn)動(dòng) 2s 后滑塊具有的重力勢(shì)能；

(4)若將重力場(chǎng)與電場(chǎng)類比，寫出地球表面附近某點(diǎn)“重力勢(shì)φG”的定義及定義式，并指明其單位。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，輕彈簧下端固定在水平面上。一個(gè)小球從彈簧正上方某一高度處由靜止開(kāi)始自由下落，接觸彈簧后把彈簧壓縮到一定程度后停止下落。在小球下落的這一全過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A.小球剛接觸彈簧瞬間速度最大

B.從小球接觸彈簧到到達(dá)最低點(diǎn)，小球先失重后超重

C.從小球接觸彈簧到到達(dá)最低點(diǎn)，小球的速度先增大后減小

D.從小球接觸彈簧到到達(dá)最低點(diǎn)，小球的加速度先減小后增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】物體A、B的圖象如圖所示，由圖可知

A.從第4s起，兩物體運(yùn)動(dòng)方向相同，且

B.兩物體由同一位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，但物體A比B遲3s才開(kāi)始運(yùn)動(dòng)

C.在5s內(nèi)物體的位移相同，5s末A、B相遇

D.5s內(nèi)A、B的平均速度相等

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中沒(méi)有畫出）的方向平行于直角三角形ABC所在平面，已知，，A、B兩點(diǎn)間的距離L=2.0cm，將一帶電量為的帶電微粒從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力做功，再將該微粒從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，靜電力做功。取B點(diǎn)的電勢(shì)為零。求：

（1）A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)各為多少？

（2）該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的大小及其方向。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律．

（1）該同學(xué)在平衡摩擦力后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)際小車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的拉力________（填“大于”“小于”或“等于”）砝碼和砝碼盤的總重力，為了便于探究、減小誤差，應(yīng)使小車質(zhì)量M與砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m滿足________的條件．

（2）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖乙所示的一條紙帶（兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出），已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為________m/s2 （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

（3）以砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量為橫坐標(biāo)，加速度為縱坐標(biāo)，畫出的a-m圖象如圖丙所示，圖線與橫坐標(biāo)的夾角為θ，求得圖線的斜率為k，已知本地的重力加速度為g，則小車的質(zhì)量為________．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】三根相互平行的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線放在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，右圖為其截面圖，電流方向如圖所示。若每根導(dǎo)線的電流均為I，每根直導(dǎo)線單獨(dú)存在時(shí)，在三角形中心O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都是B，則三根導(dǎo)線同時(shí)存在時(shí)O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（ ）

A.0B.BC.2BD.B

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】重力大小為G的物體系在OA、OB兩根等長(zhǎng)的輕繩上,輕繩的A端和B端掛在半圓形的支架BAC上,如圖所示。若B端的位置固定,將O繩子的A端沿半圓形支架從豎直位置逐漸靠近水平位置D的過(guò)程中,以下說(shuō)法正確的是( )

A. OA繩上的拉力先增大后減小 B. OA繩上的拉力逐漸增大

C. OB繩上的拉力逐漸增大 D. OB繩上的拉力逐漸減小

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案