精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

【題目】如圖所示，平行光滑金屬導軌由水平部分和傾斜部分組成，且二者平滑連接。導軌水平部分MN的右側區(qū)域內存在方向豎直向上的勻強磁場，磁感應強度大小為B=0.4T。在距離磁場左邊界線MN為d=0.8m處垂直導軌放置一個導體棒a，在傾斜導軌高h=0.2m處垂直于導軌放置導體棒b。將b棒由靜止釋放，最終導體棒a和b速度保持穩(wěn)定。已知軌道間距L=0.5m，兩導體棒質量均為m=0.1kg，電阻均為R=0.1Ω，g=10m/s2，不計導軌電阻，導體棒在運動過程中始終垂直于導軌且接觸良好，忽略磁場邊界效應。求：

（1）導體棒剛過邊界線MN時導體棒a的加速度大小；

（2）從初始位置開始到兩棒速度穩(wěn)定的過程中，感應電流在導體棒a中產生的熱量；

（3）兩棒速度穩(wěn)定后二者之間的距離。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

(1)設導體棒b滑到邊界線MN的速度大小為v0，在其到達水平軌道過程中機械能守恒，則有

導體棒b通過邊界線MN時，發(fā)生電磁感應現象，導體棒a受到安培力作用而產生加速度即將開始運動，由電磁感應現象和牛頓第二定律可得

解得

(2)當導體棒b進入磁場后，a、b棒組成系統在水平方向合力為零，系統滿足動量守恒和能量守恒。當導體棒速度穩(wěn)定時，兩者做速度相等的勻速運動

解得

(3)設兩棒速度穩(wěn)定后兩棒之間的距離為l，從b棒進入磁場到二者共速的過程中，對導體棒a由動量定理可得

而

聯立以上各式可得

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑的水平地面上，質量為1.75kg的木板右端固定一光滑四分之一圓弧槽，木板長2.5m，圓弧槽半徑為0.4m，木板左端靜置一個質量為0.25kg的小物塊B，小物塊與木板之間的動摩擦因數=0.8。在木板的左端正上方，用長為1m的不可伸長的輕繩將質量為1kg的小球A懸于固定點O�，F將小球A拉至左上方，輕繩處于伸直狀態(tài)且與水平方向成=30°角，小球由靜止釋放，到達O點的正下方時與物塊B發(fā)生彈性正碰。不計圓弧槽質量及空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。求：

(1)小球A與物塊B碰前瞬間，小球A的速度大小；

(2)物塊B上升的最大高度；

(3)物塊B與木板摩擦產生的總熱量。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】要描繪一個規(guī)格為“3V，1.5W”的小燈泡的伏安特性曲線，實驗室準備了以下器材：

①直流電源（電動勢E=3V，內阻不計）

②電流表A1（量程3A，電阻約1）

③電流表A2（量程600mA，電阻約0.01）

④電壓表V（量程15V，電阻約1000）

⑤表頭G（量程10mA，內阻10）

⑥滑動變阻器R1（0~2500，最大電流2A）

⑦滑動變阻器R2（0~5，最大電流0.8A）

⑧定值電阻R=290

⑨開關K及導線若干

(1)為了盡可能的減小實驗誤差而完成此實驗，實驗時應選的實驗器材有：__________（填寫儀器前面的序號）；

(2)根據所選的器材在框中設計最合理的實驗電路圖__________；

(3)某同學通過合理的實驗電路圖得到了6組燈泡兩端電壓和流過燈泡電流的數據如下表：

1

2

3

4

5

6

電壓（單位：伏）

0.00

0.60

1.20

1.80

2.40

3.00

電流（單位：毫安）

0

180

301

398

450

498

由表格數據畫小燈泡的圖像__________；

(4)將此小燈泡與電動勢為1.5V、內阻為1的電源串接，小燈泡的實際工作功率為__________W（保留兩位有效數字）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一個傾角為的粗糙固定斜面體，一個輕質彈簧上端固定在斜面體頂端，下端連接一個質量為m的物塊，彈簧的方向與斜面平行，且物塊在B點時彈簧處于原長狀態(tài)�，F將物塊移到A點，給其一個沿斜面向上的初速度，物塊剛好能向上運動到C點，AB=BC=L，已知重力加速度為g。已知彈簧的勁度系數，則物塊從A點運動到C點的過程中（　　）

A.物塊運動到B點時速度最大

B.物塊機械能的損失量為（1-2sin）mgL

C.物塊與斜面間的動摩擦因數為

D.物塊在C點時的加速度最大，最大加速度為g

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】王強與張華在做“測干電池組的電動勢E和內阻r”的實驗時，實驗室配備的實驗器材如下：

A．兩節(jié)干電池串聯成的待測電池組；

B．電壓表V（0～3V，內阻RV約3kΩ）；

C．電流表A（0～3mA，內阻RA=30Ω）；

D．滑動變阻器R（0～10kΩ，5mA）；

E．定值電阻R1（10Ω、2A）；

F．定值電阻R2（100Ω、1A）；

G．定值電阻R3（1kΩ、0.1A）

H．電鍵1個，導線若干。

王強、張華根據配備的實驗器材，分別設計的實驗電路圖如圖甲、圖乙所示。他倆經過交流討論后共同認為采用圖乙所示的電路進行實驗較為理想。于是，他倆按圖乙所示的電路圖連接電路，閉合電鍵后改變滑動變阻器R的值并讀出多組對應的電壓表、電流表的示數U和I，最后畫出了U-I圖線，如圖丙所示。

（1）王強、張華認為采用圖乙所示的電路進行實驗較為理想的原因是____________。

（2）定值電阻R0應選____________（選填所給儀器前面的字母序號）。

（3）待測電池組的電動勢E=____________V，內阻r=____________Ω（結果保留兩位有效數字）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為質點做勻變速曲線運動軌跡的示意圖，且質點運動到D點時速度方向與加速度方向恰好互相垂直，則質點從A點運動到E點的過程中，下列說法中正確的是（　�。�

A.質點經過C點的速率比D點的大

B.質點經過A點時的加速度方向與速度方向的夾角小于90°

C.質點經過D點時的加速度比B點的大

D.質點從B到E的過程中加速度方向與速度方向的夾角先增大后減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學在實驗室完成了下列測量：

(1)用20分度的游標卡尺測量某物體的長度，如圖所示，由圖可知其長度為________mm

(2)用螺旋測微器測量某圓柱體的直徑，如圖乙所示，由圖可知其直徑為__________mm

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，航天器和衛(wèi)星分別在同一平面內的1、2軌道上繞地球做勻速圓周運動，其半徑分別為r、2r，速率分別為v1和v2。航天器運動到A點時突然加速到v3后沿曲線運動，其軌跡與軌道2交于B點，經過B點時速率和加速度分別為v4和a1，衛(wèi)星通過B點時加速度為a2。已知地球的質量為M，質量為m的物體離地球中心距離為r時，系統的引力勢能為（取物體離地球無窮遠處引力勢能為零），物體沿AB曲線運動時機械能為零。則下列說法正確的是（　�。�

A.

B.

C.

D.若航天器質量為m0，由A點運動到B點的過程中地球對它的引力做功為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“太空粒子探測器”是由加速、偏轉和收集三部分組成，其原理可簡化為如圖所示，輻射狀的加速電場區(qū)域I邊界為兩個同心平行扇形弧面，為圓心，圓心角θ為120°，外圓弧面AB的電勢為，內圓弧面CD的電勢為，M為外圓弧的中點。在緊靠右側有一圓形勻強磁場區(qū)域Ⅱ，圓心為，半徑為L，磁場方向垂直于紙面向外，磁感應強度的大小未知。在磁場區(qū)域下方相距L處有一足夠長的收集板PNQ。已知M和PNQ為兩條平行線，且與N連線垂直。假設太空中漂浮著質量為m，電量為q的帶正電粒子，它們能均勻地吸附到AB弧面上，經電場從靜止開始加速，然后從進入磁場，并最終到達PNQ板被收集，不計粒子間的相互作用和其他星球對粒子引力的影響。已知從M點出發(fā)的粒子恰能到達N點，問：

（1）粒了經電場加速后，進入磁場時的速度v的大小?

（2）勻強磁場的磁感應強度B的大小?

（3）假設所有粒子從AB弧面同時出發(fā)，則最后到達收集板的是哪一點出發(fā)的粒子? 求出該粒子從至收集板的時間。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案