【題目】如圖所示,在方向豎直向上的磁感應強度為B=1T的勻強磁場中有兩條光滑固定的平行金屬導軌MN、PQ,導軌足夠長,間距為L=0.5m,其電阻不計,導軌平面與磁場垂直,ab、cd為兩根相同的、垂直于導軌水平放置的金屬棒,電阻均為R=2Ω,質量均為m=2kg,與金屬導軌平行的水平細線一端固定,另一端與cd棒的中點連接,細線能承受的最大拉力為T=0.5N,一開始細線處于伸直狀態(tài),兩棒均靜止,ab棒在平行導軌的水平拉力的作用下以加速度a=2m/s2向右做勻加速直線運動,兩根金屬棒運動時始終與導軌接觸良好且與導軌相垂直.

(1)求經(jīng)多長時間細線被拉斷?

(2)從ab棒開始運動到cd棒剛要運動過程中,流過cd棒的電量.

(3)若在細線被拉斷瞬間撤去水平拉力,求此后電路中產生的焦耳熱

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)設經(jīng)t時間細線被拉斷,此時ab棒產生的電動勢為:

ab棒的速度為 回路中的感應電流為:

cd棒所受的安培力為: 細線被拉斷時有:

聯(lián)立解得:

(2)從ab棒開始運動到cd棒剛要開始運動的過程中,由法拉第電磁感應定律得:

解得:

解得:

(3)兩棒最終以相同的速度做勻速運動,根據(jù)動量守恒定律有:得:

細線斷后,回路中產生的焦耳熱為:

練習冊系列答案
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【題目】某實驗小組打算制作一個火箭。甲同學設計了一個火箭質量為m,可提供恒定的推動力,大小為F2mg,持續(xù)時間為t。乙同學對甲同學的設計方案進行了改進,采用二級推進的方式,即當質量為m的火箭飛行經(jīng)過時,火箭丟棄掉的質量,剩余時間,火箭推動剩余的繼續(xù)飛行。若采用甲同學的方法火箭最高可上升的高度為h,則采用乙同學的方案火箭最高可上升的高度為(重力加速度取g,不考慮燃料消耗引起的質量變化)(  )

A. 1.5h B. 2h C. 2.75h D. 3.25h

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【題目】如圖所示,板長為L的平行板電容器與一直流電源相連接,其極板與水平面成30°角;若帶電微粒甲乙由圖中的P點射入電容器,分別沿著虛線12運動(虛線1為水平線,虛線2為平行且靠近上極板的直線),則下列關于帶電微粒的說法正確的是

A. 兩微粒均做勻減速直線運動

B. 兩微粒電勢能均逐漸增加

C. 兩微粒機械能均守恒

D. 若兩微粒質量相同,甲的電量一定比乙大

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【題目】如圖所示,在一次救災工作中,一架沿水平直線飛行的直升機A,用懸索(重力可忽略不計)救護困在湖水中的傷員B. 在直升機A和傷員B以相同的水平速度勻速運動的同時,懸索將傷員吊起,在某一段時間內,AB之間的距離以l=Ht2(式中H為直升機A離地面的高度,各物理量的單位均為國際單位制單位)規(guī)律變化,則在這段時間內( 。

A. 懸索的拉力等于傷員的重力

B. 傷員處于超重狀態(tài)

C. 從地面看,傷員做加速度大小、方向均不變的曲線運動

D. 從地面看,傷員做速度大小增加的直線運動

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【題目】有一根細而均勻的管狀導電原件(如圖所示),此原件長L約為3cm,電阻約為100 Ω ,已知這種材料的電阻率為,因該樣品的內圓直徑太小,無法直接測量,為了測量其內圓直徑可先測其電阻Rx,現(xiàn)提供以下實驗器材:

A20分度的游標卡尺

B.螺旋測微器

C.電流表A1(量程50mA,內阻r1100 Ω

D.電流表A2(量程100mA,內阻r2約為40 Ω

E.電流表A3(量程1A,內阻r3約為0.1 Ω

F.滑動變阻器R120 Ω ,額定電流1A

G.滑動變阻器R20~20kΩ ,額定電流0.1A

H.直流電源E12V,內阻不計)

I.導電材料樣品Rx(長約為3cm,電阻Rx約為100 Ω

J.開關一只,導線若干

1用游標卡尺測得該樣品的長度如圖所示,其示數(shù)L=________mm;用螺旋測微器測得該樣品的外徑如圖所示,其示數(shù)D=________mm

2)為了盡可能精確地測量原件電阻Rx,請設計合適電路,選擇合適電學儀器,在方框中畫出實驗電路圖,所選器材注意角標區(qū)分________。

3)除了需要測量樣品長度L、外徑D外,還需要測量__________________,用已知物理量的符號和測量的符號來表示樣品的內徑d=_________________

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【題目】如圖所受向心力演示儀,在探究向心力公式的實驗中,為了探究物體質量、圓周運動的半徑、角速度與向心力的關系,運用的物理科學方法是_________法;現(xiàn)將小球分別放在兩邊的槽內,為探究小球受到的向心力大小與圓周運動的半徑的關系,做法正確的是:在小球運動的角速度_________(選填相等不相等”)的情況下,用質量________(選填相同不相同”)的鋼球做實驗。

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【題目】如圖所示,兩物塊AB套在水平粗糙的CD桿上,并用不可伸長的輕繩連接,整個裝置能繞過CD中點的軸OO1轉動,已知兩物塊質量相等,桿CD對物塊A、B的最大靜摩擦力大小相等,開始時繩子處于自然長度(繩子恰好伸直但無彈力),物塊BOO1軸的距離為物塊AOO1軸的距離的兩倍,現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉動,使轉速逐漸增大,在從繩子處于自然長度到兩物塊A、B即將滑動的過程中,下列說法正確的是( )

A. A受到的靜摩擦力一直增大

B. B受到的靜摩擦力先增大,后保持不變

C. A受到的靜摩擦力是先增大后減小

D. A受到的合外力一直在增大

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【題目】物體在直角坐標系xOy所在的平面內由O點開始運動,其沿坐標軸方向的兩個分速度隨時間變化的圖象如圖所示則對該物體運動過程的描述正確的是()

A. 物體在0~3s做直線運動

B. 物體在3~4s做直線運動

C. 物體在3~4s做曲線運動

D. 物體在0~3s做變加速運動

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A. 線圈的面積為0.02m2

B. 線圈內產生的感應電動勢的峰值為300V

C. 理想交流電壓表的讀數(shù)約為255V

D. 通過可變電阻的電流的瞬時值表達式為

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