【題目】如圖所示,兩根足夠長相距為L的平行金屬導軌MN、PQ與水平面的夾角53°,導軌處在豎直向上的有界勻強磁場中,有界勻強磁場的寬度,導軌上端連一阻值R=1Ω的電阻。質量m=1kg、電阻r=1Ω的細金屬棒ab垂直放置在導軌上,開始時與磁場上邊界距離,現(xiàn)將棒ab由靜止釋放,棒ab剛進入磁場時恰好做勻速運動。棒ab在下滑過程中與導軌始終接觸良好,導軌光滑且電阻不計,取重力加速度g = 10m/s2。求:

(1)棒ab剛進入磁場時的速度v;

(2)磁場的磁感應強度B;

(3)棒ab穿過過磁場的過程中電阻R產生的焦耳熱Q

【答案】(1)4m/s(2)(3)

【解析】試題分析:(1)對進入磁場前的過程根據(jù)動能定理列式求解;

2)棒受到的重力的下滑分量和安培力平衡,根據(jù)平衡條件列式;再根據(jù)切割公式和閉合電路歐姆定律列式;最后聯(lián)立求解;

3)棒ab穿過過磁場的過程中,棒的機械能減小量轉化為回路中的電能,然后結合串聯(lián)電路的功率分配關系求解該過程中電阻R產生的焦耳熱.

解:(1)由動能定理有:

解得:v===4m/s

2)棒ab產生的感應電動勢:E=BLvcosα

回路中感應電流:I=

ab勻速運動,有:mgsinα=BILcosα

解得:B===

3)由能量守恒定律 有:Q=mgx1sinα

Q=

解得:Q=12J

答:(1)棒ab剛進入磁場時的速度v4m/s;

2)磁場的磁感應強度B;

3)棒ab穿過過磁場的過程中電阻R產生的焦耳熱Q12J

練習冊系列答案
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【題目】如圖,將質量均為M=2kg的A、B重物用輕繩連接后,跨放在定滑輪上,處于靜止狀態(tài).在B的下端掛上質量為m=1kg的物塊C后,重物A、B以及物塊C由靜止開始運動.輕繩與定滑輪間的摩擦不計,繩子不可伸長.下列說法正確的是( )

A.同自由落體相比,C下落相同的高度,所花費的時間要短
B.當A的速度v=2m/s時,A上升的豎直距離h=1m
C.若不斷增大物塊C的質量,B的加速度a將不斷減小
D.若不斷增大物塊C的質量,C的加速度a的值將趨近于g

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B.B 對 A 的摩擦力一定為 3mω2r
C.轉臺的角速度一定滿足ω≤
D.轉臺的角速度一定滿足ω≤

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【題目】關于慣性的有關概念,下列說法中正確的是

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C.一個運動物體在粗糙水平路面上比光滑水平路面上難以起動,是因為在前一種情況下慣性大

D.噴氣式飛機起飛后越飛越快,說明它的慣性越來越大

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A.電腦受到的支持力變小
B.電腦受到的摩擦力變大
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【題目】物體同時受到同一平面內的三個力的作用,下列幾組力的合力不可能為零的是( 。

A.5N,7N12N

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C.3N,5N10N

D.10N,10N,10N

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A. 示數(shù)變大, 示數(shù)變小,A示數(shù)變小,R2消耗功率減小

B. 示數(shù)變小, 示數(shù)變大,A示數(shù)變小,R1消耗功率增大

C. 示數(shù)變大, 示數(shù)變小,A示數(shù)變大,電源消耗的總功率增大

D. 示數(shù)變小, 示數(shù)變大,A示數(shù)變大,電源消耗的總功率減小

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