【題目】如圖所示,兩根豎直放置的平行光滑金屬導(dǎo)軌,上端接阻值R=3 Ω的定值電阻.水平虛線A1、A2間有與導(dǎo)軌平面垂直的勻強磁場B,磁場區(qū)域的高度為d=0.3 m.導(dǎo)體棒a的質(zhì)量ma=0.2 kg,電阻Ra=3 Ω;導(dǎo)體棒b的質(zhì)量mb=0.1 kg,電阻Rb=6 Ω.它們分別從圖中P、Q處同時由靜止開始在導(dǎo)軌上無摩擦向下滑動,且都能勻速穿過磁場區(qū)域,當(dāng)b剛穿出磁場時a正好進入磁場.設(shè)重力加速度為g=10 m/s2,不計a、b之間的作用,整個過程中a、b棒始終與金屬導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌電阻忽略不計.求:

(1)在整個過程中,ab兩棒克服安培力做的功分別是多少;

(2)a、b棒進入磁場的速度大;

(3)分別求出P點和Q點距A1的高度.

【答案】(1)0.6J,0.3J (2)4m/s,3m/s (3)0.8m,0.45m

【解析】

1)導(dǎo)體棒只有通過磁場時才受到安培力,因兩棒均勻速通過磁場,由能量關(guān)系知,克服安培力做的功與重力功相等,有

2)設(shè)b棒在磁場中勻速運動的速度為,此時b棒相當(dāng)于電源,a棒與電阻R并聯(lián),此時整個電路的總電阻為,

b棒中的電流為

根據(jù)平衡條件有:

設(shè)a棒在磁場中勻速運動時速度為,此時a棒相當(dāng)于電源,b棒與電阻R并聯(lián),此時整個電路的總電阻為.

a棒中的電流為

根據(jù)平衡條件有:

解得,設(shè)b棒在磁場中運動的時間為t,有

b剛穿出磁場時a正好進入磁場,則

解得

3)設(shè)P點和Q點距A1的高度分別為,兩棒在進入磁場前均做自由落體運動,有:

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,在一固定條形磁鐵的N極附近放置線圈,磁鐵軸線與線圈水平中心線重合,則正確說法是( .

A.當(dāng)線圈沿軸向右平移時,線圈中有感應(yīng)電流,方向為

B.當(dāng)線圈繞軸轉(zhuǎn)動時(向外,向里),線圈中有感應(yīng)電流,方向為

C.當(dāng)線圈沿垂直紙面方向向外平移時,線圈中有感應(yīng)電流,方向

D.當(dāng)線圈繞軸轉(zhuǎn)動時(向里,向外),線圈中有感應(yīng)電流,方向為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,原來靜止的圓形線圈通以逆時針的電流,在其直徑上靠近B點放一根垂直于線圈平面的固定不動的長直導(dǎo)線,并通以圖示方向的電流,在磁場力的作用下線圈將( ).

A.向左移動B.向右移動C.以直徑為轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動D.靜止不動

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲圖是某同學(xué)測電源電動勢和內(nèi)阻實驗電路,通過改變滑動變阻器,得到多組電表的實驗數(shù)據(jù):

(1)電壓表讀數(shù)U與電源的電動勢E、電源的內(nèi)阻r、電流表讀數(shù)I、電阻R0之間的關(guān)系式U=______________________

(2)已知電路中電阻R0=2 Ω,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)用作圖法在坐標系內(nèi)作出U-I圖線如圖乙所示,則電源的電動勢E=________V,內(nèi)阻r=________Ω(均保留兩位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,在t0t0.20 s時的波形分別如圖中實線和虛線所示.已知該波的周期T>0.20 s.下列說法正確的是________

A.波速為0.40 m/s

B.波長為0.08 m

C.x0.08 m的質(zhì)點在t0.70 s時位于波谷

D.x0.08 m的質(zhì)點在t0.12 s時位于波谷

E.若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?/span>0.80 m/s,則它在該介質(zhì)中的波長為0.32 m

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖(a)中的圖像表示加在某燈泡上電壓與通過它的電流之間的關(guān)系,如果忽略電池及電流表的內(nèi)阻,試問:

1)按圖(b)的方式把三個相同的燈泡接在電動勢為的電池組上,則電路中的電流強度和燈泡的阻值R為多少?

2)把其中兩只燈泡和一只的定值電阻以及電動勢為的電池組按圖(c)的方式連接,則流過電流表的電流和此時燈泡的電阻為多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如果在太空設(shè)立太陽能衛(wèi)星電站,可24小時發(fā)電,且不受晝夜氣候的影響。利用微波——電能轉(zhuǎn)換裝置,將電能轉(zhuǎn)換成微波向地面發(fā)送,衛(wèi)星電站的最佳位置在離地1100km的赤道上空,微波定向性很好,飛機通過微波區(qū)不會發(fā)生意外,但微波對飛鳥是致命的。可在地面站附近裝上保護網(wǎng)或驅(qū)逐音響,不讓飛鳥通過。預(yù)計在21世紀初地球上空將建起衛(wèi)星電站。(地球半徑R6400km)

1)太陽能電池將實現(xiàn)哪種轉(zhuǎn)換_____

A.光能——微波 B.光能——熱能 C.光能——電能 D.電能——微波

2)在1100km高空的電站衛(wèi)星的速度約為_____

A3.1km/s B7.2km/s C7.9km/s D11.2km/s

3)微波指____

A.超聲波 B.次聲波 C.電磁波 D.機械波

4)飛機外殼對微波的哪種作用,使飛機安全無恙_____

A.反射 B.折射 C.衍射 D.干涉

5)微波對飛鳥是致命的,這是因為微波的_____

A.電離作用 B.穿透作用 C.生物電作用 D.產(chǎn)生強渦流

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用單擺測定重力加速度的實驗中,某實驗小組在測量單擺的周期時,從單擺運動到最低點開始計時,且計數(shù)為1,到第n次經(jīng)過最低點所用的時間為t;在測量單擺的擺長時,先用毫米刻度尺測得懸掛擺球后的擺線長為l,再用游標卡尺測得擺球的直徑為d.

(1)該單擺的擺長為________

(2)該單擺的周期為________

(3)用上述物理量的符號寫出求重力加速度的一般表達式:g________.

(4)實驗結(jié)束后,某同學(xué)發(fā)現(xiàn)他測得的重力加速度的值總是偏大,其原因可能是下述原因中的________

A.單擺的懸點未固定緊,振動中出現(xiàn)松動,使擺線增長了

B.把n次擺動的時間誤記為(n1)次擺動的時間

C.以擺線長作為擺長來計算

D.以擺線長與擺球的直徑之和作為擺長來計算

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用圖甲所示的裝置驗證動量守恒定律。圖中AB為斜槽,BC為水平槽。

1)下列說法正確的是_______。

A.該實驗要求入射小球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰小球的質(zhì)量

B.該實驗要求入射小球和被碰小球必須是金屬材質(zhì)

C.該實驗通過測量入射小球從斜槽上由靜止釋放的高度h得到小球碰撞前的速度

D.該實驗通過測量小球做平拋運動的豎直位移間接得到小球碰撞前后的速度

2)實驗時先使入射小球從斜槽上某一固定位置S多次由靜止釋放,落到位于水平地面的記錄紙上并留下痕跡,從而確定P點的位置;再把被碰小球放在水平槽末端,讓入射小球仍從位置S多次由靜止釋放,跟被碰小球碰撞后,兩球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡,從而確定M、N點的位置。實驗中,確定P點位置時多次落點的痕跡如圖乙所示,刻度尺的零刻線與O點對齊,則OP=_______cm

3)該實驗若要驗證兩小球碰撞前后的動量是否守恒,需要分別測量記錄紙上M點距O點的距離LOM、P點距O點的距離LOP、N點距O點的距離LON。除此之外,還需要測量的物理量是_________,需要驗證的關(guān)系式為___________(其中涉及需要測量的物理量請用自己設(shè)定的字母表示)。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案