【題目】如圖所示，相距為L的兩條足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，上端接有定值電阻R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．將長(zhǎng)為L、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放，當(dāng)導(dǎo)體棒下滑距離L時(shí)達(dá)最大速度v（v為未知量），導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒的電阻為2R，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，重力加速度為g，求：

（1）速度v的大��；

（2）當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到時(shí)加速度大��；

（3）導(dǎo)體棒從釋放到下滑距離L過程流過導(dǎo)體棒的電荷量q；

（4）導(dǎo)體棒從釋放到下滑距離2L的過程中電阻上產(chǎn)生的熱量Q是多少。

【答案】（1）；（2）； （3）；（4）。

【解析】

（1）當(dāng)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度達(dá)到最大，此時(shí)導(dǎo)體棒受力平衡，則有：

mgsinθ=BIL

又

聯(lián)立得

，

得：

（2）當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到時(shí)導(dǎo)體棒受到的安培力

根據(jù)牛頓第二定律得

mgsinθ﹣F=ma

解得

a=gsinθ

（3）導(dǎo)體棒從釋放到下滑距離L過程流過導(dǎo)體棒的電荷量

。

（4）導(dǎo)體棒從釋放到下滑距離2L的過程中，回路中產(chǎn)生的總熱量

電阻上產(chǎn)生的熱量

解得

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】如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=4.5V，內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源。現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=0.040kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R0=2.5Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10m/s2，已知sin 37°=0.60，cos 37°=0.80，求：

（1）通過導(dǎo)體棒的電流；

（2）導(dǎo)體棒受到的安培力大小；

（3）導(dǎo)體棒受到的摩擦力的大小和方向。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy中x0空間內(nèi)充滿方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（其他區(qū)域無磁場(chǎng)），磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，x0空間內(nèi)充滿方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)（其他區(qū)域無電場(chǎng)），電場(chǎng)強(qiáng)度為E，在y軸上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的C、D兩點(diǎn)間距為L。帶電粒子P（不計(jì)重力）從C點(diǎn)以速率v沿x軸正方向射入磁場(chǎng)，并能從D點(diǎn)射出磁場(chǎng)；與粒子P不相同的粒子Q從C點(diǎn)以不同的速度v′同時(shí)沿紙面平行x軸射入磁場(chǎng)，并恰好從D點(diǎn)第一次穿過y軸進(jìn)入電場(chǎng)，且粒子P、Q同時(shí)過D點(diǎn)，則下列說法正確的是（ ）

A.粒子P帶正電

B.在粒子Q從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過程中，粒子P在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定為

C.在粒子Q從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過程中，粒子P在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的路程可能為

D.粒子P與Q的比荷之比可能為2＋

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)代科學(xué)儀器常利用電場(chǎng)、磁場(chǎng)控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)。如圖所示，真空中存在著多層緊密相鄰的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，寬度均為d電場(chǎng)強(qiáng)度為E，方向水平向左；垂直紙面向里磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，垂直紙面向外磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2．電場(chǎng)、磁場(chǎng)的邊界互相平行且與電場(chǎng)方向垂直一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子在第飛1層磁場(chǎng)左側(cè)邊界以初速度v0射入，方向與邊界夾角為θ，設(shè)粒子始終在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，除B1、B2、E以外其他物理量已知，不計(jì)粒子重力及運(yùn)動(dòng)時(shí)的電磁輻射。（cos53°=0.6，sin53°=0.8）

（1）若θ=53°，要求拉子不進(jìn)人電場(chǎng)，求B1至少為多大？

（2）若B1、E均已知，求粒子從第n層磁場(chǎng)右側(cè)邊界穿出時(shí)速度的大��；

（3）若θ=53°，且B1=，要求粒子不穿出第1層的電場(chǎng)，求E至少多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，高為H的塔吊臀上有一可以沿水平方向運(yùn)動(dòng)的小車A,小車A下的繩索吊若重物B.在小車A與物體B以相同的水平速度沿吊臂向右勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，繩索將重物B 向上吊起，A、B之間的距離以d=H-t2規(guī)律隨時(shí)間t變化，則（）

A.繩索受到的拉力不斷増大B.繩索對(duì)重物做功的功率不斷増大

C.重物做速度大小不斷減小的曲線運(yùn)動(dòng)D.重物做加速度大小不斷減小的曲線運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2011年11月3日凌晨，“神舟八號(hào)”與“天宮一號(hào)”空間站成功對(duì)接。對(duì)接后，空間站在離地面三百多公里的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)�，F(xiàn)已測(cè)出其繞地球球心作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，已知地球半徑為R、地球表面重力加速度為g、萬有引力常量為G，則根據(jù)以上數(shù)據(jù)，以下不能夠計(jì)算的物理量是（ ）

A.地球的平均密度B.空間站所在處的重力加速度大小

C.空間站繞行的速度大小D.空間站所受的萬有引力大小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖（甲）所示的電路圖研究額定電壓為2.4V的燈泡L的伏安特性，并測(cè)出該燈泡在額定電壓下工作時(shí)的電阻值.

（1）在閉合開關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器觸頭應(yīng)該放在端______________.（選填"a”或“b” ）；

（2）按電路圖（甲）測(cè)岀的燈泡電阻值比直實(shí)值______（選 “偏大”或“偏小”）.根 據(jù)所得到的圖像如圖（乙）所示，它在額定電壓下實(shí)際功率P=_____________W；

（3）若將該燈泡直接接在電動(dòng)勢(shì)為2.4V,內(nèi)阻為6Ω的電源兩端，此時(shí)燈泡L的實(shí)際功率 P1=_______W,電路工作的效率為__________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，abcd為由金屬導(dǎo)體做成的框架，其平面與水平面所成角度為θ，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒PQ與ab、cd接觸良好，回路的總電阻為R，整個(gè)裝置放在垂直于框架平面的變化的磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化情況如圖乙所示（取磁場(chǎng)方向垂直框架平面向上為正），PQ始終靜止。關(guān)于PQ與ab、cd間摩擦力f在0到tl內(nèi)變化情況的說法中，有可能正確的是

A.f一直增大B.f一直減小

C.f先增大，后減小D.f先減小，后增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的三角形區(qū)域內(nèi)存在方向垂直三角形平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2T，三角形的邊長(zhǎng)分別為AB＝20 cm，BC＝cm，CA＝10cm．質(zhì)量為、電荷量為q=+3.2×10－16 C的粒子，在三角形平面內(nèi)，從BC邊的中點(diǎn)垂直射入磁場(chǎng)，不計(jì)粒子重力．

（1）若粒子速度大小v1=10 m/s，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑r；

（2）若粒子速度大小v2=5 m/s，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；

（3）若粒子速度大小不確定，則粒子可能從AB邊上什么范圍內(nèi)穿出？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案