【題目】如圖甲,間距L=1.0m的平行長直導軌MN、PQ水平放置,兩導軌左端MP之間接有一阻值為R=0.1Ω的定值電阻,導軌電阻忽略不計.一導體棒ab垂直于導軌放在距離導軌左端d=1.0m,其質(zhì)量m=.01kg,接入電路的電阻為r=0.1Ω,導體棒與導軌間的動摩擦因數(shù)=0.1,整個裝置處在范圍足夠大的豎直方向的勻強磁場中.選豎直向下為正方向,t=0時刻開始,磁感應強度B隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示,導體棒ab一直處于靜止狀態(tài).不計感應電流磁場的影響,t=3s,突然使ab棒獲得向右的速度v0=10m/s,同時在棒上施加一方向水平、大小可變化的外力F,保持ab棒具有大小恒為a=5m/s2方向向左的加速度,g=10m/s2.

(1)求前3s內(nèi)電路中感應電流的大小和方向.
(2)ab棒向右運動且位移x1=6.4m時的外力F.
(3)t=0時刻開始,當通過電阻R的電量q=5.7C,ab棒正在向右運動,此時撤去外力F,且磁場的磁感應強度大小也開始變化(圖乙中未畫出),ab棒又運動了x2=3m后停止.求撤去外力F后電阻R上產(chǎn)生的熱量Q.

【答案】(1)0.5A,方向為abPMa; (2) 0.1N,方向水平向左; (3)0.25J

【解析】(1)3s內(nèi),根據(jù)圖象可以知道:

, ,S=Ld

聯(lián)立計算得出:I=0.5A

根據(jù)楞次定律可以知道,電路中的電流方向為abPMa;

(2)ab棒向右運動且位移x1=6.4m時,速度為v1,外力F方向水平向左,

F+F+μmg=ma,

F=BIL

E=BLv1

聯(lián)立計算得出:F=0.1N,方向水平向左,

(3)3s內(nèi)通過電阻R的電量為:

撤去外力前,棒發(fā)生位移x過程中通過電阻R的電量為q2,棒的速度為v2,

由能量守恒可得:

聯(lián)立各式并帶入數(shù)據(jù)得: QR=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】20151210日,百度宣布,其無人駕駛汽車已完成國內(nèi)首次城市、環(huán)路及高速道路混合路況下的自動駕駛。

(1)如圖所示,無人駕駛汽車車頭裝有一個激光雷達,就像車輛的鼻子,隨時著前方80m范圍內(nèi)車輛和行人的氣息。若無人駕駛汽車在某路段剎車時的加速度為3. 6m/s2,為不撞上前方靜止的障礙物,汽車在該路段勻速行駛時的最大速度是多少?

(2)若一輛有人駕駛的汽車在該無人駕駛汽車后30m處,兩車都以20m/s的速度行駛,當前方無人駕駛汽車以3.6m/s2的加速度剎車1.4 s后,后方汽車駕駛員立即以5.0m/s2的加速度剎車;試通過計算判斷兩車在運動過程中是否會發(fā)生追尾事故?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為 m的小車靜止在光滑的水平地面上, 車上有半圓形光滑軌道,現(xiàn)將質(zhì)量也為 m的小球在軌道左側(cè)邊緣由靜止釋放,則正確的是( )

A.在下滑過程中小球的機械能守恒

B.小球在右側(cè)軌道上滑時,小車也向右運動

C.小球一定能到達右側(cè)軌道的最高點

D.小球在軌道最低點時,小車與小球的速度大小相等,方向相反

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實驗小組利用如圖所示裝置進行探究動能定理的實驗,實驗步驟如下:

A.掛上鉤碼,調(diào)節(jié)長木板的傾角,輕推小車后,使小車 能沿長木板向下做勻速運動;

B.打開速度傳感器,取下輕繩和鉤碼,保持 A 中調(diào)節(jié)好的長木板傾角不變,讓小車從長木板頂端由靜止下滑,分別記錄小車通過速度傳感器 1 和速度傳感器 2 時的速度大小 v1 v2

C.重新掛上細繩和鉤碼,改變鉤碼的個數(shù),重復 A B 的步驟.

回答下列問題:

(1)按上述方案做實驗,長木板表面粗糙對實驗結(jié)果是否有影響?__________________(選填”);

(2)若要驗證動能定理的表達式,還需測量的物理量有___________________

A.懸掛鉤碼的總質(zhì)量 m B.長木板的傾角θ

C.兩傳感器間的距離 l D.小車的質(zhì)量 M

(3)根據(jù)實驗所測的物理量,動能定理的表達式為:______________.(重力加速度為 g)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)要較準確地測量量程為 03V、內(nèi)阻大約為 3 kΩ的電壓表 V1 的內(nèi)阻 RV,實驗室提供的器材如下:

電流表 A1(量程 00.6 A,內(nèi)阻約 0.1 Ω

電流表 A2(量程 01 mA,內(nèi)阻約 100 Ω

電壓表 V2(量程 015 V,內(nèi)阻約 15 kΩ)定值電阻 R1(阻值 200 Ω

定值電阻 R2(阻值 2 kΩ

滑動變阻器 R3(最大阻值 100 Ω,最大電流 1.5 A

電源 (電動勢 6 V,內(nèi)阻約 0.5 Ω

電源 (電動勢 3 V,內(nèi)阻約 0.5 Ω)開關(guān) S,導線若干

1)選用上述的一些器材,甲、乙兩個同學分別設計了圖甲、乙兩個電路。

在圖甲的電路中,電源選擇 E1,則定值電阻 R 應該選擇__________;在圖乙的電路中, 電源選擇 E2,電流表應該選擇_____________。(填寫對應器材的符號)

2)根據(jù)圖甲電路,多次測量得到多組電手表 V1 V2 的讀數(shù) U1、U2,用描點法得到 U1U2 圖象,若圖象的斜率為 k1,定值電阻的阻值為 R,則電壓表 V1 的內(nèi)阻 RV__________ 根據(jù)圖乙電路,多次測量得到多組電壓表 V1 和電流表 A 的讀數(shù) U1I,用描點法得到可U1I 圖象,若圖象的斜率為 k2,則電壓表 V1 的內(nèi)阻 RV_______________。(用題中所給字母表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學設想駕駛一輛陸地太空兩用汽車,沿地球赤道行駛并且汽車 相對于地球速度可以增加到足夠大.當汽車速度增加到某一值時,它將成 為脫離地面繞地球做圓周運動的"航天汽車”.不計空氣阻力,已知地球的 半徑R=6400km,地球表面重力加速度g10m/s2.下列說法正確的是

A.汽車在地面上速度增加時-它對地面的壓力不變

B.當汽車速度增加到8.0km/s,將離開地面繞地球做圓周運動

C."航大汽車環(huán)繞地球做圓周運動的最小周期為1 h

D.在此航天汽車上可以用彈簧測力計測量物體的重力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】后排插上進攻是排球運動中的一種常見進攻戰(zhàn)術(shù),比賽中二傳隊員通過隱蔽性的傳球方式將質(zhì)量為m=0.3kg的排球傳遞至距離球網(wǎng)水平距離d=4m,距離地面高度h=3.2m處且速度恰好為0。此時后排插上的運動員恰好高高躍起沿水平方向擊打排球,使排球獲得垂直于球網(wǎng)的水平初速度,且排球剛好貼著球網(wǎng)上沿處過網(wǎng),已知球網(wǎng)上沿離地面的高度H2.4m,排球可視為質(zhì)點,相關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示:(g=10m/s2

(1)求排球的水平初速度;

(2)若防守球員接球部位離地面高度0.7m,求從開始擊球前瞬間至接球前瞬間的過程中,排球動能的增加量。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于行星運動的規(guī)律,下列說法符合史實和事實的是(  )

A. 開普勒在大量數(shù)據(jù)的研究基礎上,推導出了行星運動的規(guī)律

B. 牛頓通過扭秤實驗結(jié)合理想模型物理思想測得引力常量G

C. 天王星是亞當斯和勒維耶共同研究推算出來的,后人稱其為筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星

D. 在地球表面可以發(fā)射一顆衛(wèi)星,繞地球運行周期小于84分鐘

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系,、同學設計了如圖甲所示的實驗裝置。其中小車的質(zhì)量為,砂和砂桶的質(zhì)量為,與小車相連的滑輪的質(zhì)量為。力傳感器可測出輕繩中的拉力大小,重力加速度為。實驗時先平衡摩擦力并調(diào)節(jié)輕繩與木板平行。

(1)同學以力傳感器的示數(shù)為縱坐標,加速度為橫坐標,畫出的圖象如圖乙所示,求得圖線的斜率為,則小車的質(zhì)量____________________(用所給物理量的符號表示)。

(2)同學也以力傳感器的示數(shù)為縱坐標,加速度為橫坐標,畫出的圖象如圖丙所示,圖線不過原點的原因可能是________________________________(答一條即可)。

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