【題目】如圖所示,兩根等高光滑的圓弧軌道,半徑l=0.4m、間距L=1m,軌道電阻不計。在軌道頂端連有一阻值為R=3Ω的電阻,整個裝置處在一豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B=0.5T,現(xiàn)將一根長度也為L質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=2Ω的金屬棒從軌道頂端ab處由靜止開始下滑,到達軌道底端cd時對軌道的壓力大小為重力的2倍。整個過程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好.(g=10m/s2)

(1)金屬棒滑至最低點時所受的安培力F;

(2)金屬棒從ab下滑到cd過程中流過金屬棒ab的電量q;

(3)金屬棒從ab下滑到cd過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q;

(4)若對金屬棒施加一外力,使金屬棒以4m/s的勻速率從軌道底端cd運動到頂端ab,這一過程中外力至少要做多少功?

【答案】(1)0.1N;(2)0.04C(3)0.6J;(4)2.06J

【解析】

1)在cd處時受力分析,由牛頓第二定律:

解得:

金屬棒切割磁場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

該位置對應(yīng)的感應(yīng)電流為

感應(yīng)電流所受的安培力為

,解得:F=0.1N;

2)流過金屬棒的電量

其中平均感應(yīng)電流

平均感應(yīng)電動勢

聯(lián)立解得:

3)金屬棒從abcd過程中,能量守恒:

解得:Q=1J

電阻R上的焦耳熱

解得:;

4)金屬棒切割磁場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為,為正弦交流電

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,實線是一簇未標明方向的勻強電場的電場線,虛線是一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡,a、b是軌跡上的兩點.若帶電粒子在運動中只受電場力作用,則根據(jù)此圖可知( )

A. 帶電粒子所帶電性

B. 帶電粒子在a、b兩點的受力方向

C. 帶電粒子在ab兩點的速度何處較大

D. 帶電粒子在a、b兩點的電勢能何處較大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,勻強磁場的磁感應(yīng)強度B0.5 T,邊長L10 cm 的正方形線圈 abcd100匝,線圈電阻 r1 Ω,線圈繞垂直于磁感線的對稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,角速度ω2π rad/s,外電路電阻R4 Ω,求:

(1)轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的最大值;

(2)由圖示位置(線圈平面與磁感線平行)轉(zhuǎn)過60°角時的瞬時感應(yīng)電動勢;

(3)由圖示位置轉(zhuǎn)過60°角的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢;

(4)交變電壓表的示數(shù);

(5)線圈轉(zhuǎn)動一周外力所做的功;

(6) 周期內(nèi)通過R的電荷量為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,左端開口右端封閉的U形玻璃管兩邊粗細不同,粗玻璃管半徑為細玻璃管半徑的2倍,兩管中裝入高度差為5cm的水銀,左側(cè)封閉氣體長9cm,右側(cè)水銀面距管口4cm,現(xiàn)將右管口用一與細管接觸良好的活塞封閉(圖中未畫出)并使活塞緩慢推入管中,直到兩管水銀面等高。外界大氣壓強為75cmHg、環(huán)境溫度不變,不計活塞與管內(nèi)壁的摩擦,求:

①等高時右側(cè)氣體的壓強;

②活塞移動的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】平行板電容器的兩極板A、B接于電源兩極,兩極板豎直、平行正對,一帶正電小球懸掛在電容器內(nèi)部,閉合電鍵S,電容器充電,懸線偏離豎直方向的夾角為θ,如圖所示,則下列說法正確的是 ( )

A. 保持電鍵S閉合,帶正電的A板向B板靠近,則θ減小

B. 保持電鍵S閉合,帶正電的A板向B板靠近,則θ不變

C. 電鍵S斷開,帶正電的A板向B板靠近,則θ增大

D. 電鍵S斷開,帶正電的A板向B板靠近,則θ不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于分子力和分子勢能的說法中,正確的是(

A當分子力表現(xiàn)為引力時,分子力和分子勢能總是隨分子間距離的增大而增大

B當分子力表現(xiàn)為引力時,分子力和分子勢能總是隨分子間距離的增大而減小

C當分子力表現(xiàn)為斥力時,分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大

D當分子力表現(xiàn)為斥力時,分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如圖所示的裝置研究平拋物體的運動。其主要實驗步驟如下:

a)將弧形斜槽固定在桌面上,讓其末端伸出桌面邊緣處。

b)用圖釘將白紙釘在薄木板上,用支架將木板豎直固定。

c)將小球從斜槽上釋放,在豎直白紙上記錄小球所經(jīng)過的多個位置,用平滑的曲線連接起來,即為小球平拋運動的軌跡

1)在研究平拋物體的運動實驗時,已備有下列器材:白紙、圖釘、薄木板、鉛筆、弧形斜槽、小球、刻度尺、鐵架臺,還需要下列器材中的____________。

A.秒表 B.天平 C.重錘線 D.測力計

(2)在該實驗中,為減少空氣阻力對小球的影響,所以選擇小球時,應(yīng)選擇_____

A.實心小鐵球 B.空心小鐵球

C.實心小木球 D.塑料小球

(3)在該實驗中,應(yīng)采取下列哪些措施減小實驗誤差________?

A.斜槽軌道末端切線必須水平

B.斜槽軌道必須光滑

C.每次要平衡摩擦力

D.小球每次應(yīng)從斜槽同一高度靜止釋放

(4)在該實驗中,在取下白紙前,應(yīng)確定坐標軸原點O,并用重錘線過O作豎直線,標系的y軸。圖1為甲、乙兩位同學關(guān)于坐標原點及x軸、y軸的確定,其中做法正確的__________(選填”)

5)在該實驗中,某同學正確地確定了坐標原點及坐標軸后,描繪出小球在同時刻所通過的三個位置AB、C,相鄰的兩個位置間的水平距離均為x,測得x=10.00cm,A、B間的豎直距離y1=4.78cm,A、C間的豎直距離y2=19.36cm。如圖2所示。(重力加速度g9.80 m/s2

根據(jù)以上直接測量的物理量導(dǎo)出小球做平拋運動的初速度的公式為v0=________(用題中所給字母表示。代入數(shù)據(jù)得到小球的初速度值為________m/s。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,容積均為V的導(dǎo)熱汽缸AB下端有細管(容積可忽略)連通,閥門K2位于細管的中部,A、B的頂部各有一閥門K1K3;B中有一可自由滑動的活塞(質(zhì)量、體積均可忽略)。初始時,三個閥門均打開,活塞在B的底部;關(guān)閉K2、K3,通過K1給汽缸充氣,使A中氣體的壓強達到大氣壓p03倍后關(guān)閉K1

(1)打開K2,求穩(wěn)定時活塞上方氣體的體積和壓強;

(2)接著打開K3,求穩(wěn)定時活塞的位置;

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某位同學為了研究超重和失重現(xiàn)象,將重為50N的物體帶到電梯中,并將它放在水平放置的傳感器上,電梯由啟動到停止的過程中,測得重物的壓力隨時間變化的圖象如圖所示。設(shè)在t1=2st2=8s時電梯的速度分別為v1v2。下列判斷正確的是(

A. 電梯在上升,v2>v1

B. 電梯在上升,v1>v2

C. 電梯在下降,v1>v2

D. 電梯在下降,v2>v1

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