(19分)如圖甲所示,兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上,兩導(dǎo)軌間距為l.M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻.一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直.整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直斜面向下.導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略.讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑,導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好,不計(jì)它們之間的摩擦.

(1)由b向a方向看到的裝置如圖乙所示,請?jiān)诖藞D中畫出ab桿下滑過程中某時(shí)刻的受力示意圖;
(2)在加速下滑過程中,當(dāng)ab桿的速度大小為v時(shí),求此時(shí)ab桿中的電流及其加速度的大。

(1)見解析 (2)  gsinθ-

解析

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

一個(gè)有一定厚度的圓盤,可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),角速度的增加量△ω與對應(yīng)時(shí)間△t的比值定義為角加速度β.我們用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、米尺、游標(biāo)卡尺、紙帶、復(fù)寫紙來完成下述實(shí)驗(yàn):(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電的頻率為50Hz,A、B、C、D…為計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出)
①如圖甲所示,將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌面上,將紙帶的一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔,然后固定在圓盤的側(cè)面,當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上;
②接通電源,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始打點(diǎn),啟動(dòng)控制裝置使圓盤勻加速轉(zhuǎn)動(dòng);
③經(jīng)過一段時(shí)間,圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)和打點(diǎn),取下紙帶,進(jìn)行測量.(計(jì)算結(jié)果 保留3位有效數(shù)字).
(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測得圓盤的直徑如圖乙所示,圓盤的半徑r為
3.000cm
3.000cm
.cm;
(2)由圖丙可知,打下計(jì)數(shù)點(diǎn)D時(shí),圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為
13.0
13.0
rad/s;
(3)紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度大小為
0.593
0.593
m/s2,圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角加速度大小為
19.8
19.8
.rad/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中
①用主尺最小分度為1mm,游標(biāo)上有20個(gè)分度的卡尺測量金屬球的直徑,結(jié)果如圖甲所示,可以讀出此金屬球的直徑為
19.40
19.40
mm.

②某同學(xué)在利用單擺測重力加速度的實(shí)驗(yàn)中,測出多組擺長L與周期T的數(shù)據(jù),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),作出了T2-L的關(guān)系圖象如圖乙
(Ⅰ)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤可能是
漏測擺球的半徑
漏測擺球的半徑

(Ⅱ)雖然實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)了錯(cuò)誤,但根據(jù)圖中數(shù)據(jù),仍可算出重力加速度其值為
9.86
9.86
m/s2(取π=3.14,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(Ⅰ)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2
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①實(shí)驗(yàn)小組選出一條紙帶如圖乙所示,其中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn),A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn),測得h1=12.01cm,h2=19.15cm,h3=27.86cm.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通以50Hz的交流電.根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出:當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)重錘的重力勢能比開始下落時(shí)減少了
 
J;此時(shí)重錘的動(dòng)能比開始下落時(shí)增加了
 
 J,根據(jù)計(jì)算結(jié)果可以知道該實(shí)驗(yàn)小組在做實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)的問題是
 
.(重錘質(zhì)量m已知)
②在圖乙所示的紙帶基礎(chǔ)上,某同學(xué)又選取了多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),并測出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到第一個(gè)點(diǎn)O的距離h,算出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的速度v,以h為橫軸,以v2/2為縱軸畫出的圖線應(yīng)是如下圖中的
 
.圖線的斜率表示
 

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(Ⅱ)碰撞的恢復(fù)系數(shù)的定義為e=
|v2-v1||v20-v10|
,其中v10和v20分別是碰撞前兩物體的速度,v1和v2分別是碰撞后物體的速度.彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)e=1,非彈性碰撞的e<1.某同學(xué)借用驗(yàn)證動(dòng)力守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示)驗(yàn)證彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)是否為1,實(shí)驗(yàn)中使用半徑相等的鋼質(zhì)小球1和2(它們之間的碰撞可近似視為彈性碰撞),且小球1的質(zhì)量大于小球2的質(zhì)量.
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實(shí)驗(yàn)步驟如下:
安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,做好測量前的準(zhǔn)備,并記下重錘線所指的位置O.
第一步,不放小球2,讓小球1從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下,并落在地面上.重復(fù)多次,用盡可能小的圓把小球的所落點(diǎn)圈在里面,其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置.
第二步,把小球2 放在斜槽前端邊緣處C點(diǎn),讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下,使它們碰撞.重復(fù)多次,并使用與第一步同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后小球落點(diǎn)的平均位置.
第三步,用刻度尺分別測量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置離O點(diǎn)的距離,即線段OM、OP、ON的長度.
上述實(shí)驗(yàn)中,
①P點(diǎn)是
 
平均位置,
M點(diǎn)是
 
平均位置,
N點(diǎn)是
 
平均位置.
②請寫出本實(shí)驗(yàn)的原理
 
,寫出用測量量表示的恢復(fù)系數(shù)的表達(dá)式
 

③三個(gè)落地點(diǎn)距O點(diǎn)的距離OM、OP、ON與實(shí)驗(yàn)所用的小球質(zhì)量是否有關(guān)系?
 

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科目:高中物理 來源:2010年福建省師大附中高三模擬考試(理科綜合)物理部分 題型:計(jì)算題

(19分)如圖甲所示,豎直擋板MN左側(cè)空間有方向豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場,電場和磁場的范圍足夠大,電場強(qiáng)度E=40N/C,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象如圖乙所示,選定磁場垂直紙面向里為正方向。t=0時(shí)刻,一質(zhì)量m=8×10-4kg、電荷量q=+2×10-4C的微粒在O點(diǎn)具有豎直向下的速度v=0.12m/s,O´是擋板MN上一點(diǎn),直線OO´與擋板MN垂直,取g=10m/s2。求:
(1)微粒再次經(jīng)過直線OO´時(shí)與O點(diǎn)的距離;
(2)微粒在運(yùn)動(dòng)過程中離開直線OO´的最大高度;
(3)水平移動(dòng)擋板,使微粒能垂直射到擋板上,擋板與O點(diǎn)間的距離應(yīng)滿足的條件。

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科目:高中物理 來源:201111-2012學(xué)年河北省石家莊市高三質(zhì)量檢測物理卷 題型:選擇題

(19分)如圖甲所示,虛線MN上方存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,MN下方存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場,兩處磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等。相距L=1.5 m的足夠長的金屬導(dǎo)軌豎直放置,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。質(zhì)量為m1=1kg的金屬棒ab和質(zhì)量為m2=0.27kg的金屬棒cd均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上,金屬棒的電阻Rab=Rcd=0.9Ω,ab棒光滑,cd棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.75,F(xiàn)由靜止釋放cd棒,同時(shí)ab棒受方向豎直向上,大小按圖乙所示變化的外力F作用而運(yùn)動(dòng),經(jīng)研究證明ab棒做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),g取10m/s2。

  (1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和ab棒加速度的大。

  (2)已知在前2s內(nèi)外力F做功為40J,求這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱;

  (3)求cd棒達(dá)到最大速度所需的時(shí)間t0。

 

 

 

 

 

 

 

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