【題目】如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)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,金屬桿的電阻為r,整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于斜面向下,導(dǎo)軌電阻可忽略,讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑,導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好,不計(jì)它們之間的摩擦.(重力加速度為g)

1)在加速下滑過(guò)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;

2)求在下滑過(guò)程中,ab桿可以達(dá)到的速度最大值.

3)桿在下滑距離d的時(shí)以經(jīng)達(dá)到最大速度,求此過(guò)程中通過(guò)電阻的電量和熱量。

【答案】(1) ,(2) (3) ,

【解析】

(1)桿受力圖如圖所示:

重力mg,豎直向下,支撐力N,垂直斜面向上,安培力F,沿斜面向上,故ab桿下滑過(guò)程中某時(shí)刻的受力示意如圖所示,當(dāng)ab桿速度為v時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv,此時(shí)電路中電流

ab桿受到安培力:

由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得:

mgsinθ-F=ma

解得加速度為

(2)當(dāng)金屬桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),桿的速度最大,由平衡條件得

解得最大速度

(3)桿在下滑距離d時(shí),根據(jù)電荷量的計(jì)算公式,可得

由能量守恒定律得

解得

電阻R產(chǎn)生的熱量

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】輕質(zhì)剛性絕緣細(xì)線吊著一質(zhì)量為m=0.41kg、邊長(zhǎng)L=1.0m、匝數(shù)n=10的正方形線圈,且線圈上下邊保持水平,其總電阻為R=1.0Ω。線圈的下半部分分布著與線圈面垂直的有界磁場(chǎng),如圖甲所示。磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示。重力加速度取10m/s2,則下列判斷正確的是( 。

A.線圈中的感應(yīng)電流大小為1.0A

B.線圈的電功率為0.25W

C.t=0時(shí)輕質(zhì)細(xì)線的拉力大小為4.0N

D.0~6s內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量為3.0C

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于多用表的使用:

1)(多選題)下述關(guān)于用多用表歐姆擋測(cè)電阻的說(shuō)法中正確的是

A.測(cè)量電阻時(shí),如果指針偏轉(zhuǎn)過(guò)大,應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)S撥至倍率較小的擋位,重新調(diào)零后測(cè)量

B.測(cè)量電阻時(shí),如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔,則會(huì)影響測(cè)量結(jié)果

C.測(cè)量電路中的某個(gè)電阻,不應(yīng)該把該電阻與電路斷開(kāi)

D.測(cè)量阻值不同的電阻時(shí),都必須重新調(diào)零

2)以下是歐姆表原理的電路示意圖,正確的是

3)用多用電表進(jìn)行了幾次測(cè)量,指針?lè)謩e處于ab的位置,如圖所示.若多用電表的選擇開(kāi)關(guān)處于下面表格中所指的擋位,ab的相應(yīng)讀數(shù)是多少?請(qǐng)?zhí)钤诒砀裰校?/span>

指針位置

選擇開(kāi)關(guān)所處檔位

讀數(shù)

a

直流電流100mV

mA


直流電壓2.5V

V

b

電阻×100

Ω

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線EF的下方存在著正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一帶電微粒自離EFh的高處由靜止下落,從B點(diǎn)進(jìn)入場(chǎng)區(qū),做了一段勻速圓周運(yùn)動(dòng),從D點(diǎn)射出.下列說(shuō)法正確的是(

A.微粒受到的電場(chǎng)力的方向一定豎直向上

B.微粒做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為

C.B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程中微粒的電勢(shì)能和重力勢(shì)能之和在最低點(diǎn)C最小

D.B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程中微粒的電勢(shì)能先增大后減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某水電站的水位落差為20 m,通過(guò)水輪機(jī)的流量為10 m/s,發(fā)電效率為20%。水流通過(guò)水輪機(jī)時(shí),使水輪機(jī)以的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。水輪機(jī)帶動(dòng)的線圈共1 000匝,線圈面積0.2 m,線圈置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線圈電阻不計(jì)。發(fā)電機(jī)先經(jīng)過(guò)匝數(shù)比為1:10的升壓變壓器后經(jīng)輸電線輸送到遠(yuǎn)處,再由降壓變壓器降壓后給用戶供電。若按最大功率供電時(shí)輸電線路損耗的功率為發(fā)電機(jī)最大輸出功率的2%,用戶電壓為220V。g10N/kg,求:

1)輸電線的總電阻;

2)降壓變壓器的匝數(shù)比。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,傳送帶與水平面的夾角θ37°,并以v10m/s的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),在傳送帶的A端輕輕地放一小物體.若已知物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ0.5,傳送帶A端到B端的距離L16m,則小物體從A端運(yùn)動(dòng)到B端所需的時(shí)間為多少?(g10m/s2,sin 37°0.6cos 37°0.8)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在三角形ABC區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),三邊電阻均為R的三角形導(dǎo)線框abc沿AB方向從A點(diǎn)以速度v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。如圖所示,ab =L,AB =2L,∠abc=ABC=90°,∠acb=ACB=30°。線框穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中

A. 感應(yīng)電流先沿逆時(shí)針?lè)较,后沿順時(shí)針?lè)较?/span>

B. 感應(yīng)電流先增大,后減小

C. 通過(guò)線框的電荷量為

D. c、b兩點(diǎn)的最大電勢(shì)差為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)x-t圖像中的一段,從圖中所給的數(shù)據(jù)可以確定

A.質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)途中P點(diǎn)所對(duì)應(yīng)位置時(shí)的速度等于2m/s

B.質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中在3s3.5s這段時(shí)間內(nèi)位移大于1m

C.質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中在3s3.5s這段時(shí)間內(nèi)位移小于1m

D.質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中t=3.5s時(shí)的速度等于2m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】科技的發(fā)展正在不斷地改變著我們的生活,如圖甲是一款手機(jī)支架,其表面采用了納米微吸材料,用手觸碰無(wú)粘感,接觸到平整的硬性物體時(shí),會(huì)牢牢吸附在物體上,如圖乙是手機(jī)靜止吸附在支架上的側(cè)視圖。若手機(jī)的重力為 G,則下列說(shuō)法正確的是( )

A.手機(jī)受到重力、支持力和摩擦力三個(gè)力的作用

B.支架對(duì)手機(jī)的作用力豎直向上

C.手機(jī)受到的支持力不可能大于G

D.納米材料對(duì)手機(jī)的支持力與手機(jī)所受的重力是一對(duì)平衡力

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