【題目】如圖所示,一個U形導(dǎo)體框架,其寬度l=1m,框架所在平面與水平面的夾用α=30°。其電阻可忽略不計。設(shè)勻強(qiáng)磁場與U形框架的平面垂直。勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度 B0.2T。今有一條形導(dǎo)體ab,其質(zhì)量為m0.5kg,有效電阻R=0.1Ω,跨接在U形框架上,并且能無摩擦地滑動,求

1)由靜止釋放導(dǎo)體,導(dǎo)體ab下滑的最大速度vm;

2)在最大速度vm時,在ab上釋放的電功率。(g=10ms2)。

【答案】16.25m/s22.5W

【解析】1)導(dǎo)體abG和框架的支持力N,而做加速運動由牛頓第二定律

解得

但是導(dǎo)體從靜止開始運動后,就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,回路中就會有感應(yīng)電流,感應(yīng)電流使得導(dǎo)體受到磁場的安培力的作用。設(shè)安培力為,

,解得

隨著速度v的增加,加速度a逐漸減小。當(dāng)時,速度v有最大值

2)在導(dǎo)體ab的速度達(dá)到最大值時,電阻上釋放的電功率

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量m=5kg的物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2。在與水平方向夾角為37°、大小為F=20N的恒力作用下,由靜止開始做加速運動.當(dāng)位移x1=5m時撤去F,(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).:

(1)撤去F瞬間物體的速度v.

(2)撤去F,物體還能滑行多遠(yuǎn)?

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【題目】高鐵以其靈活、方便、快捷、安全、可靠、舒適等特點而備受世界各國鐵路運輸和城市軌道交通運輸?shù)那嗖A.假設(shè)有一列高鐵質(zhì)量為m=5×105 kg,額定功率為P=5×106W, 車在行駛過程中阻力恒為重力的0.01倍(g=10m/s2

(1)求該動車組的最大行駛速度;

(2)若動車以恒定功率啟動,當(dāng)動車組速度為20 m/s時,加速度a的大;

(3)若動車以0.5 m/s2的加速度勻加速啟動,則這一過程能持續(xù)多長時間。

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【題目】如圖所示,MN下方足夠大的空間有一長方體玻璃介質(zhì),其折射率,玻璃介質(zhì)在上邊界MN是屏幕,玻璃中有一個正三棱柱的空氣泡,三棱柱軸線垂直于紙面,圖中豎直截面正三角形的邊長,頂點C與屏幕相距,底邊AB與屏幕平行,一束激光在豎直截面內(nèi)垂直于AB邊射向AC邊的中點O,結(jié)果在屏幕MN上出現(xiàn)了兩個光斑。(光在真空中的傳播速度)求:

①該激光在玻璃介質(zhì)中傳播的速度;

②兩個光斑之間的距離x。

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【題目】如圖甲所示,一水平放置的線圈,匝數(shù)n=100匝,橫截面積,電阻,線圈處于水平向左的均勻變化的磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間t變化關(guān)系如圖乙所示。線圈與足夠長的豎直光滑導(dǎo)軌MN、PQ連接,導(dǎo)軌間距L=20cm,導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌始終接觸良好,ab棒的電阻,質(zhì)量m=5g,導(dǎo)軌的電阻不計,導(dǎo)軌處在與導(dǎo)軌平面垂直向里的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度。t=0時,導(dǎo)體棒由靜止釋放,g。則下列說法正確的是:(

A. t=0時,線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為2V

B. t=0時,導(dǎo)體棒ab兩端的電壓為1.0V

C. t=0時,導(dǎo)體棒的加速度大小為

D. 導(dǎo)體棒ab達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時,導(dǎo)體棒所受重力的瞬時功率0.25W

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【題目】如圖所示,在直角坐標(biāo)系的第一、二象限內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場,第三象限有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,第四象限內(nèi)無電場和磁場。質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子從M點以速度v0沿x軸負(fù)方向進(jìn)入電場,不計粒子的重力,粒子經(jīng)N、P最后又回到M點。設(shè)OM=L,ON=2L,求:

1)電場強(qiáng)度E的大。

2)勻強(qiáng)磁場的方向;

3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

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【題目】如圖所示,從某高度水平拋出一小球,經(jīng)過時間t到達(dá)地面時,速度與水平方向的夾角為θ,不計空氣阻力,重力加速度為g.下列說法正確的是(  )

A. 小球水平拋出時的初速度大小為gttan θ

B. 小球在t時間內(nèi)的位移方向與水平方向的夾角為

C. 若小球初速度增大,則平拋運動的時間變長

D. 若小球初速度增大,則θ減小

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【題目】如圖所示為一個用折射率的透明介質(zhì)做成的四棱柱的截面圖,其中 ,F(xiàn)有一單色細(xì)光束從距B30cmO點垂直入射到棱鏡的AB面上。每個面上的反射只考慮一次,已知光在真空中的速度為。

求:①最先從棱鏡射出的光束的折射角;②從BC面射出的光束在棱鏡中運動的時間。

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【題目】如圖是小型電動打夯機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖,電動機(jī)帶動質(zhì)量為m=50 kg的重錘(重錘可視為質(zhì)點)繞轉(zhuǎn)軸O勻速運動重錘轉(zhuǎn)動半徑為R=0.5 m.電動機(jī)連同打夯機(jī)底座的質(zhì)量為M=25 kg,重錘和轉(zhuǎn)軸O之間連接桿的質(zhì)量可以忽略不計重力加速度g10 m/s2.求:

(1)重錘轉(zhuǎn)動的角速度為多大時,才能使打夯機(jī)底座剛好離開地面?

(2)若重錘以上述的角速度轉(zhuǎn)動,當(dāng)打夯機(jī)的重錘通過最低位置時打夯機(jī)對地面的壓力為多大?

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