【題目】如圖1所示，兩根水平的金屬光滑平行導(dǎo)軌，其末端連接等高光滑的圓弧，其軌道半徑r=0．5m，圓弧段在圖中的cd和ab之間，導(dǎo)軌的間距為L=0．5m，軌道的電阻不計(jì)．在軌道的頂端接有阻值為R=2．0Ω的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2．0T．現(xiàn)有一根長度稍大于L、電阻不計(jì)，質(zhì)量m=1．0kg的金屬棒，從軌道的水平位置ef開始在拉力F作用下，從靜止勻加速運(yùn)動(dòng)到cd的時(shí)間t0=2．0s，在cd的拉力為F0=3．0N．已知金屬棒在ef和cd之間運(yùn)動(dòng)時(shí)的拉力隨時(shí)間變化的圖象如圖2所示，重力加速度g=10m/s2．求：

（1）求勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度．

（2）金屬棒做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)通過金屬棒的電荷量q；

【答案】（1）（2）

【解析】

試題分析：（1）設(shè)金屬棒勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為a，則運(yùn)動(dòng)到cd的速度：

當(dāng)金屬棒在cd時(shí)為研究對(duì)象，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：

產(chǎn)生的電流：

金屬棒所受的安培力：

據(jù)牛頓第二定律得：

聯(lián)立以上帶入數(shù)據(jù)解得：

（2）據(jù)以上可知，金屬棒勻加速運(yùn)動(dòng)的位移：

據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：

通過金屬棒的平均電流：

通過金屬棒的電量：

聯(lián)立帶入數(shù)據(jù)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，下端封閉、上端開口、內(nèi)壁光滑的細(xì)玻璃管豎直放置，管底有一帶電的小球。整個(gè)裝置以水平向右的速度勻速運(yùn)動(dòng)，垂直于磁場方向進(jìn)入方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，由于外力的作用，玻璃管在磁場中的速度保持不變，最終小球從上端開口飛出，小球的電荷量始終保持不變，則從玻璃管進(jìn)入磁場到小球運(yùn)動(dòng)到上端開口的過程中（ ）

A. 洛侖茲力對(duì)小球做正功

B. 洛侖茲力對(duì)小球不做功

C. 小球運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線

D. 小球運(yùn)動(dòng)軌跡是直線

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，粒子源S可以不斷地產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子（重力不計(jì)）．粒子從O1孔漂進(jìn)（初速不計(jì)）一個(gè)水平向右的加速電場，再經(jīng)小孔O2進(jìn)入相互正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域，電場強(qiáng)度大小為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，方向如圖．虛線PQ、MN之間立體空間存在著水平向右的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2（磁場范圍足夠大，圖中未畫出）。有一塊折成直角的硬質(zhì)塑料板abc（不帶電，寬度很窄，厚度不計(jì)）放置在PQ、MN之間（截面圖如圖所示），a、c兩點(diǎn)恰分別位于PQ、MN上，ab=bc=L，α= 45°．現(xiàn)使粒子能沿圖中虛線O2O3進(jìn)入PQ、MN之間的區(qū)域．

（1）求加速電壓U1；

（2）假設(shè)粒子與硬質(zhì)塑料板相碰后，速度大小不變，方向變化遵守光的反射定律，不計(jì)與板碰撞的時(shí)間．求粒子在PQ、MN之間的區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一勻強(qiáng)磁場B垂直于傾斜放置的光滑絕緣斜面斜向上，勻強(qiáng)磁場區(qū)域在斜面上虛線ef與gh之間．在斜面上放置一質(zhì)量為m、電阻為R的矩形鋁框abcd，虛線ef、gh和斜面底邊pq以及鋁框邊ab均平行，且eh＞bc．如果鋁框從ef上方的某一位置由靜止開始運(yùn)動(dòng)．則從開始運(yùn)動(dòng)到ab邊到達(dá)gh線之前的速度（v）﹣時(shí)間（t）圖象，可能正確的有（ ）

A．B．C．D．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是（ ）
A.速度、力、位移、質(zhì)量都是矢量
B.米、米每秒、米每二次方秒、牛頓都是國際單位
C.米、千克、秒都是國際單位制中的基本單位
D.質(zhì)量、時(shí)間、長度、速度都是國際單位制中的基本物理量

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量重力加速度．

（1）該同學(xué)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)安裝如圖甲，請(qǐng)指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處錯(cuò)誤：

； 。

（2）若該同學(xué)從紙帶中挑取一段清晰的點(diǎn)來研究如圖乙，分別計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度數(shù)值，并在坐標(biāo)系中畫出速度的二次方（v2）與距離（h）的關(guān)系圖線，如圖丙所示，則重力加速度g＝________m/s2 。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展過程中做出了重要貢獻(xiàn)，下列表述正確的是（ ）
A.伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘f明物體具有慣性
B.亞里士多德對(duì)牛頓第一定律的建立做出了一定的貢獻(xiàn)
C.牛頓最早指出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因
D.伽利略認(rèn)為物體的自然狀態(tài)是靜止的，只有當(dāng)它受到力的作用才會(huì)運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，質(zhì)量m=4kg的物體在水平面上向右做直線運(yùn)動(dòng)。過a點(diǎn)時(shí)給物體作用一個(gè)水平向左的恒力F并開始計(jì)時(shí)，選水平向右為速度的正方向，通過速度傳感器測(cè)出物體的瞬時(shí)速度，所得v-t圖象如圖乙所示。（取重力加速度為10 m/s2）求：

（1）8s末物體離a點(diǎn)的距離；

（2）力F的大小和物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示，在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，兩根足夠長的平行光滑金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi)，相距為L。一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上，與軌道接觸良好。軌道和導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì)。

（1）如圖2所示，若軌道左端MP間接一阻值為R的電阻，導(dǎo)體棒在水平向右的恒力F的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)。求經(jīng)過一段時(shí)間后，導(dǎo)體棒所能達(dá)到的最大速度的大小。

（2）如圖3所示，若軌道左端MP間接一電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源和一阻值為R的電阻。閉合開關(guān)S，導(dǎo)體棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)。求經(jīng)過一段時(shí)間后，導(dǎo)體棒所能達(dá)到的最大速度的大小。

（3）如圖4所示，若軌道左端MP間接一電容器，電容器的電容為C，導(dǎo)體棒在水平向右的恒力F的作用下從靜止開始運(yùn)動(dòng)。求導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中的加速度的大小。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案