【題目】如圖所示,足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MNPQ傾斜放置,兩導(dǎo)軌間距離為L,導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ,所處的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上,質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置,導(dǎo)軌和金屬棒接觸良好,不計(jì)導(dǎo)軌和金屬棒ab的電阻,重力加速度為g。若在導(dǎo)軌的MP兩端連接阻值R的電阻,將金屬棒ab由靜止釋放,則在下滑的過程中,金屬棒ab沿導(dǎo)軌下滑的穩(wěn)定速度為v,若在導(dǎo)軌 M、P兩端將電阻R改接成電容為C的電容器,仍將金屬棒ab由靜止釋放,金屬棒ab下滑時(shí)間t,此過程中電容器沒有被擊穿,求:

1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為多少?

2)金屬棒ab下滑t秒末的速度?

【答案】12

【解析】試題分析:(1)若在M、P間接電阻R時(shí),金屬棒先做變加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)加速度為零時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng),達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài).則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),感應(yīng)電流,棒所受的安培力

聯(lián)立可得,由平衡條件可得,解得。

2)若在導(dǎo)軌 M、P兩端將電阻R改接成電容為C的電容器,將金屬棒ab由靜止釋放,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),電容器充電,電路中有充電電流,ab棒受到安培力。

設(shè)棒下滑的速度大小為,經(jīng)歷的時(shí)間為

則電容器板間電壓為

此時(shí)電容器的帶電量為

設(shè)時(shí)間間隔△t時(shí)間內(nèi)流經(jīng)棒的電荷量為

則電路中電流,又,解得

根據(jù)牛頓第二定律得,解得

所以金屬棒做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),末的速度。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某地地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大約是4.0×105T.一根長(zhǎng)為1000m的電線,電流為10A,

該導(dǎo)線受到的最大磁場(chǎng)力是多少?

當(dāng)導(dǎo)線中電流變?yōu)?/span>5A時(shí),當(dāng)?shù)氐卮艌?chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)槎嗌伲?/span>

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示·固定在豎著平面內(nèi)的光滑絕緣管道ABCDQ的A、Q兩端與傾角θ=37°的傳送帶相切。不計(jì)管道內(nèi)外徑的差值AB部分為半徑R1=04 m的圓弧,CDQ部分也是圓弧D為最高點(diǎn),BC部分水平,且僅有BC段處于場(chǎng)強(qiáng)大小E=4×103 N/C,方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,傳送帶長(zhǎng)L=18 m,傳送輪半徑忽略不計(jì),F(xiàn)將一可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電滑塊從傳送帶上的Q處由靜止釋放,滑塊能從A處平滑進(jìn)入管道。已知滑塊的質(zhì)量m=l kg、電荷量q=5×10-4C滑塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=05,滑塊通過管道與傳送帶的交接處時(shí)無速度損失,滑塊電荷量始終保持不變,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力g=10 m/s2。

1若傳送帶不動(dòng),求滑塊第一次滑到A處的動(dòng)能;

2若傳送帶不動(dòng)·求滑塊第一次滑到C處時(shí)所受圓弧軌道的彈力;

3改變傳送帶逆時(shí)針的轉(zhuǎn)動(dòng)速度以及滑塊在Q處滑上傳送帶的初速度,可以使滑塊剛滑上傳送帶就形成一個(gè)穩(wěn)定的逆時(shí)針循環(huán)即滑塊每次通過裝置中同一位置的速度相同。在所有可能的循環(huán)中,求傳送帶速度的最小值。結(jié)果可以用根號(hào)表示

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)滾輪做逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),在滾輪的摩擦力作用下,將一金屬板從光滑斜面底端A送往斜面上端,已知斜面光滑且足夠長(zhǎng),傾角=30°,滾輪與金屬板的切點(diǎn)B到斜面底端A距離L=65m,當(dāng)金屬板的下端運(yùn)動(dòng)到切點(diǎn)B處時(shí),立即提起滾輪使其與板脫離.已知板的質(zhì)量m=1×103kg,滾輪邊緣線速度v=4m/s,滾輪對(duì)板的正壓力FN=2×104N,滾輪與金屬板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=035,取重力加速度g=10m/s2.求:

1)板加速上升時(shí)所受到的滑動(dòng)摩擦力大。

2)板加速至與滾輪邊緣線速度相同時(shí)前進(jìn)的距離;

3)板勻速上升的時(shí)間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,帶斜面的足夠長(zhǎng)木板P,質(zhì)量M=3kg.靜止在水平地面上,其右側(cè)靠豎直墻壁,傾斜面BC與水平面AB的夾角、兩者平滑對(duì)接。t=Os時(shí),質(zhì)量m=1kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊Q從頂點(diǎn)C由靜止開始下滑,圖乙所示為QO6s內(nèi)的速率隨時(shí)間t變化的部分圖線。已知PQ間的動(dòng)摩擦因數(shù)是P與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)的5倍,sin370=06,cos370=O8,g10ms2。求:

1)木板P與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

2t=8s時(shí),求木板P與滑塊Q的速度大小。

3O8s內(nèi),滑塊Q與木板P之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下圖是用頻閃周期為△t的相機(jī)拍攝的一張真空中羽毛與蘋果自由下落的局部頻閃照片。

1在下落過程中的任意時(shí)刻,羽毛的 選填“慣性大小”、“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”或“機(jī)械能”與蘋果相同。

2關(guān)于提供的信息及相關(guān)數(shù)據(jù)處理,下列說法中正確的是 填選項(xiàng)前的字母。

A一定滿足關(guān)系

B一定滿足關(guān)系

C羽毛下落的加速度大小為

D蘋果下落的加速度大小為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖(a)所示,理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為4:1,RT為阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻,R1為定值電阻,電壓表和電流表均為理想交流電表。原線圈所接電壓u隨時(shí)間t按正弦規(guī)律變化,如圖(b)所示。下列說法正確的是

A.變壓器輸入、輸出功率之比為4:1

B.變壓器原、副線圈中的電流強(qiáng)度之比為1:4

C.u隨t變化的規(guī)律為u=51sin50πt(國(guó)際單位制)

D.若熱敏電阻RT的溫度升高,則電壓表的示數(shù)不變,電流表的示數(shù)變大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某人在離地面h=20m高處以水平速度v0=5m/s拋出一個(gè)質(zhì)量m=1kg的小球,不計(jì)空氣阻力,g 取10m/s2.求:

(1)小球在空中飛行的時(shí)間?

(2)小球落地點(diǎn)離拋出點(diǎn)的水平位移?

(3)人對(duì)小球做了多少功?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在圖示裝置中,在曲軸AB上豎直懸掛一個(gè)彈簧振子。若不轉(zhuǎn)動(dòng)把手C,讓彈簧振子上下振動(dòng),測(cè)得其周期為1s;若將把手C以0.5s的周期勻速轉(zhuǎn)動(dòng),振子的振動(dòng)穩(wěn)定后,其振幅為2cm,則

A、把手C轉(zhuǎn)動(dòng)后,彈簧振子的振動(dòng)周期為0.5s

B、把手C轉(zhuǎn)動(dòng)后,彈簧振子的振動(dòng)周期為1s

C、為使彈簧振子的振幅增大為3cm,可讓把手C轉(zhuǎn)速減小

D、為使彈簧振子的振幅減小為1cm,可讓把手C轉(zhuǎn)動(dòng)周期減小

E、把手C的轉(zhuǎn)速越大,彈簧振子的振幅越大

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