【題目】如圖1所示,兩平行導(dǎo)軌是由傾斜導(dǎo)軌(傾角為θ)與水平導(dǎo)軌用極短的圓弧導(dǎo)軌平滑連接而成的,并處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩導(dǎo)軌間距為L,上端與阻值為R的電阻連接.一質(zhì)量為m的金屬桿ABt0時(shí)由靜止開(kāi)始在沿P1P2方向的拉力(圖中未畫(huà)出)作用下沿導(dǎo)軌下滑.當(dāng)桿AB運(yùn)動(dòng)到P2Q2處時(shí)撤去拉力,桿AB在水平導(dǎo)軌上繼續(xù)運(yùn)動(dòng),其速率v隨時(shí)間t的變化圖象如圖2所示,圖中vmaxt1為已知量.若全過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的總熱量為Q,桿AB始終垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌保持良好接觸,導(dǎo)軌和桿AB的電阻以及一切摩擦均不計(jì),求:

(1)AB中的最大感應(yīng)電流Imax的大小和方向;

(2)AB下滑的全過(guò)程通過(guò)電阻R的電荷量q

(3)撤去拉力后桿AB在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的路程s.

【答案】(1) ,方向由A流向B(2) (3)

【解析】試題分析:根據(jù)E=BLv和閉合電路的歐姆定律求解感應(yīng)電流的最大值;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律結(jié)合電荷量的計(jì)算公式求解桿MN沿斜導(dǎo)軌下滑的過(guò)程中,通過(guò)電阻R的電荷量;根據(jù)平均加速度和安培力的關(guān)系計(jì)算撤去拉力后,桿MN在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的路程s.

1由題圖2知桿AB運(yùn)動(dòng)到水平軌道P2Q2處時(shí)的速率為vmax,

則回路中的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EmaxBLvmax

AB運(yùn)動(dòng)到水平軌道的P2Q2處時(shí),回路中的感應(yīng)電流最大,

回路中的最大感應(yīng)電流

解得 根據(jù)右手定則知Imax的方向由A流向B

(2)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得,桿AB下滑全過(guò)程平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

平均感應(yīng)電流

又因:

解得

ΔΦBLs1cos θ

由題圖2知桿AB下滑的距離

解得

(3)撤去拉力后桿AB在水平導(dǎo)軌上做減速運(yùn)動(dòng)感應(yīng)電流

根據(jù)牛頓第二定律有BILma

Δt趨近于零,則

由以上三式可得

, ,, ,

聯(lián)立可得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量分別為2m、m的甲、乙兩個(gè)物塊用細(xì)繩連接放在水平面上,繩長(zhǎng)為,F(xiàn)對(duì)甲施加一個(gè)水平向右的拉力F,使兩物塊一起向右做勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)t時(shí)間,甲、乙兩物塊間的細(xì)繩斷開(kāi),再經(jīng)過(guò)t時(shí)間,乙的速度為零,兩物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,重力加速度為g,求:

(1)物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù);

(2)當(dāng)乙物塊速度剛好減為零時(shí),甲、乙兩物塊間的距離。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,正三角形導(dǎo)線框abc固定在磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與線圈平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示。t=0時(shí)刻磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,在04s時(shí)間內(nèi),線框ab邊所受安培力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系(規(guī)定水平向左為力的正方向)可能是下圖中的( )

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】15分)如圖,置于圓形水平轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)加速轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時(shí),物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺(tái)開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng),F(xiàn)測(cè)得轉(zhuǎn)臺(tái)半徑R="0.5" m,離水平地面的高度H=0.8m,物塊平拋落地過(guò)程水平位移的大小s=0.4m。設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取重力加速度g=10m/s2求:

1)物塊做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小V0;

2)物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)電阻為r,平行板電容器兩金屬板水平放置,開(kāi)關(guān)S是閉合的,兩板間一質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),G為靈敏電流計(jì)。則以下說(shuō)法正確的是( )

A. 在將滑動(dòng)變阻器滑片P向上移動(dòng)的過(guò)程中,油滴向上加速運(yùn)動(dòng),G中有從ba的電流

B. 在將滑動(dòng)變阻器滑片P向下移動(dòng)的過(guò)程中,油滴向下加速運(yùn)動(dòng),G中有從ba的電流

C. 在將滑動(dòng)變阻器滑片P向上移動(dòng)的過(guò)程中,油滴仍然靜止,G中有從ab的電流

D. 在將S斷開(kāi)后,油滴仍保持靜止?fàn)顟B(tài),G中無(wú)電流通過(guò)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】理論研究表明,無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可用公式表示,公式中的k是常數(shù)、I是導(dǎo)線中電流強(qiáng)度、r是該點(diǎn)到直導(dǎo)線的距離。若兩根相距為L的無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線垂直x軸平行放置,電流強(qiáng)度均為I,如圖所示。能正確反映兩導(dǎo)線間的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bx關(guān)系的是圖中的(規(guī)定B的正方向垂直紙面向里)( )

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】由兩種不同材料的木板平滑對(duì)接成軌道MN,如下圖所示;瑝K甲由靜止從斜面上A點(diǎn)下滑沿路線ABC運(yùn)動(dòng),同時(shí)滑塊乙在外力作用下從斜面底端D處以=0.8m/s的速度沿路線DE勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知A點(diǎn)到斜面底端B的距離為=4m;BCDE平行;滑塊甲在AB段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)、在BC段做勻減速直線運(yùn)動(dòng),其加速度大小均為2 m/s2;以斜面底端為坐標(biāo)原點(diǎn)O,沿水平軌道建立x軸,且水平軌道足夠長(zhǎng);滑塊甲經(jīng)過(guò)斜面底端時(shí)速率不變。其中可能用到的數(shù)據(jù):。求:

(1)當(dāng)滑塊甲滑到底端B處時(shí),兩滑塊沿x軸方向的距離;

(2)兩滑塊同時(shí)到達(dá)相同x坐標(biāo)的坐標(biāo)值(結(jié)果保留一位小數(shù))。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】圖甲為某同學(xué)用力傳感器去探究彈簧的彈力和伸長(zhǎng)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)情景。用力傳感器豎直向下拉上端固定于鐵架臺(tái)的輕質(zhì)彈簧,讀出不同拉力下的標(biāo)尺刻度x及拉力大小F(從電腦中直接讀出)。所得數(shù)據(jù)記錄在下列表格中:

拉力大小F/N

045

069

093

114

144

169

標(biāo)尺刻度x/cm

5702

5801

5900

6000

6103

6200

1)從圖乙讀出刻度尺上的刻度值為 cm;

2)根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù),在圖丙坐標(biāo)紙上作出Fx的關(guān)系圖象;

3)由圖象求出該彈簧的勁度系數(shù)為 N/m、彈簧的原長(zhǎng)為 cm。(均保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】自行車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)治療帕金森病有效、廉價(jià)的方法,對(duì)提高患者的總體健康狀況、改善平衡能力和協(xié)調(diào)能力、緩解焦慮和抑郁都有重要作用.圖示是某自行車(chē)的部分傳動(dòng)裝置,其大齒輪、小齒輪、后輪的半徑分別為R1、R2、R3,A、B、C分別是三個(gè)輪子邊緣上的點(diǎn),當(dāng)三個(gè)輪子在大齒輪的帶動(dòng)下一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法中正確的是(  )

A. A、B兩點(diǎn)的角速度大小之比為1:1

B. A、C兩點(diǎn)的周期之比為R1:R2

C. B、C兩點(diǎn)的向心速度大小之比為R22:R32

D. A、C兩點(diǎn)的向心速度大小之比為R22:(R1R3

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