【題目】如圖所示,兩平行且足夠長的金屬導(dǎo)軌AB、CD相距L1 m,導(dǎo)軌平面與水平面夾角為θ37°,兩導(dǎo)軌下端B、C用導(dǎo)線相連,導(dǎo)線和導(dǎo)軌電阻不計,GH、BC均與導(dǎo)軌垂直,導(dǎo)軌的GBHC部分粗糙(G、H點(diǎn)),其余部分光滑,HC的長度為d12 m.在GBCH范圍內(nèi)存在垂直導(dǎo)軌平面向上的磁場(未畫出),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B01 T.質(zhì)量為m1.0 kg、電阻為r1 Ω的導(dǎo)體棒MN垂直放置在導(dǎo)軌上,且兩端始終與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)體棒MN從與磁場上邊界GH距離為d23 m的位置由靜止釋放.導(dǎo)體棒MN與導(dǎo)軌粗糙部分的動摩擦因數(shù)為μ0.75,不計空氣阻力,g10 m/s2,sin37°0.6cos37°0.8,求:

(1)設(shè)導(dǎo)體棒MN剛進(jìn)入磁場時的加速度;

(2)導(dǎo)體棒MN剛到達(dá)導(dǎo)軌底端BC時的速度大。

【答案】(1) (2)

【解析】本題考查電磁感應(yīng)中的能量問題,需運(yùn)用動能定理、閉合電路歐姆定律、牛頓運(yùn)動定律、動量定理等知識。

(1)設(shè)導(dǎo)體棒MN運(yùn)動到GH處時的速度大小為v0,由動能定理得

解得

設(shè)剛進(jìn)入磁場時電流為I,由閉合電路歐姆定律得

對導(dǎo)體棒剛進(jìn)磁場時,受力分析由牛頓第二定律得

聯(lián)立解得

即加速度的大小為6 m/s2,方向沿導(dǎo)軌向上

(2)設(shè)導(dǎo)體棒MN在磁場中以速度v0開始運(yùn)動,經(jīng)Δt時間的速度變化量為Δv據(jù)動量定理可得:

在磁場中運(yùn)動的全過程有

代入數(shù)據(jù)得

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】某同學(xué)用兩個彈簧測力計、細(xì)線和橡皮條做共點(diǎn)力合成的實(shí)驗(yàn),最后畫出了如圖所示的圖。

(1)在圖上標(biāo)出的F1、F2FF′四個力中,力________不是由彈簧測力計直接測得的,比較力F與力F′的大小和方向基本相同,這就驗(yàn)證了共點(diǎn)力合成的平行四邊形定則。

(2)某同學(xué)對此實(shí)驗(yàn)的一些說法如下,其中正確的是________。

A.如果手頭只有一個彈簧測力計,改變方法也可以完成實(shí)驗(yàn)

B.用兩個測力計拉線時,橡皮條應(yīng)沿兩線夾角的平分線

C.拉橡皮條的線要長一些,用以標(biāo)記同一細(xì)線方向的兩點(diǎn)要相距遠(yuǎn)些

D.拉橡皮條時,細(xì)線應(yīng)沿彈簧測力計的軸線

E.在用一個測力計和同時用兩個測力計拉線時,只需這兩次橡皮條的伸長相同就行

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,某興趣小組的幾位同學(xué)在做搖繩發(fā)電實(shí)驗(yàn)把一條長導(dǎo)線的兩端連在一個靈敏電流計的兩個接線柱上,形成閉合回路,兩個同學(xué)分別握住導(dǎo)線上的A點(diǎn)B點(diǎn),并迅速搖動AB兩點(diǎn)之間的這段。假設(shè)圖中情景發(fā)生在赤道,地磁場方向與地面平行,由南指向北。圖中搖同學(xué)是沿東西站立的,甲同學(xué)站在西邊,乙同學(xué)站在東邊。則下列說法正確的是

A. 當(dāng)搖到最高點(diǎn)時,中電流最大

B. 當(dāng)搖到最低點(diǎn)時,受到的安培力為零

C. 當(dāng)向下運(yùn)動時,中電流從A流向B

D. 僅增加搖繩的頻率,靈敏電流計中的電流的最大值不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑絕緣的水平桌面上有AB兩個帶電小球,A球固定不動,現(xiàn)給B球一個垂直AB連線方向的初速度 ,使B球在水平桌面上運(yùn)動,B球在水平方向僅受電場力,有關(guān)B球運(yùn)動的速度大小v和加速度大小a,不可能發(fā)生的情況是(  )

A. va都變小

B. va都變大

C. va都不變

D. v變小而a變大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,a是用電流傳感器S1、S2其電阻忽略不計研究自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路,圖中兩個電阻的阻值均為R,L是一個自感系數(shù)足夠大的自感線圈,其直流電阻值也為R,不計電源內(nèi)阻圖b是某同學(xué)畫出的在t0時刻開關(guān)S切換前后,通過傳感器的電流隨時間變化的圖像關(guān)于這些圖像,下列說法中正確的是

a

b

A甲是開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合,通過傳感器S1的電流隨時間變化的情況

B乙是開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合,通過傳感器S1的電流隨時間變化的情況

C丙是開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_,通過傳感器S2的電流隨時間變化的情況 ‘

D丁是開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_,通過傳感器S2的電流隨時間變化的情況

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平光滑絕緣桿從物體A中心的孔穿過,A的質(zhì)量為M,用絕緣細(xì)線將另一質(zhì)量為m的小球BA連接,M>m,整個裝置所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場E,F(xiàn)僅使B帶正電且電荷量大小為Q,發(fā)現(xiàn)AB一起以加速度a向右運(yùn)動,細(xì)線與豎直方向成角。若僅使A帶負(fù)電且電荷量大小為,則A、B一起以加速度a′ 向左運(yùn)動時,細(xì)線與豎直方向也成角,則

A. a′=aQ′=Q B. a′>a,Q′=Q

C. a′>a,Q′>Q D. a′<aQ′<Q

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某學(xué)習(xí)小組欲描繪小燈泡的伏安特性曲線,現(xiàn)提供下列器材:

A.電壓表V(量程6 V,內(nèi)阻約6 kΩ)

B.電流表A(量程0.6 A,內(nèi)阻約10 Ω)

C.電阻箱R1(0999.9 Ω)

D.定值電阻R2200 Ω

E.定值電阻R3100 Ω

F.滑動變阻器R4(010 Ω)

G.滑動變阻器R5(0100 Ω)

H.規(guī)格為“6 V,6 W”的待測燈泡

I.電源E(電動勢約12 V,內(nèi)阻較小)

J.開關(guān)、導(dǎo)線若干

1某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,將電流表的量程由0.6 A擴(kuò)大至1.0 A,首先采用了如圖1所示的電路測量電流表內(nèi)阻.閉合開關(guān)S1,反復(fù)調(diào)節(jié)電阻箱阻值,當(dāng)R119.0 Ω時,發(fā)現(xiàn)閉合和打開開關(guān)S2時電流表指針指示值相同,則電流表的內(nèi)阻RA________Ω.若忽略偶然誤差,從理論上分析,實(shí)驗(yàn)測得的電流表內(nèi)阻值________(選填大于小于等于”)真實(shí)值.

22是測量燈泡電流隨電壓變化的實(shí)物電路,請你用筆畫線代替導(dǎo)線完成電路連接___________ (要求在閉合開關(guān)前,滑動變阻器滑動頭置于最左端)

3實(shí)驗(yàn)中,滑動變阻器應(yīng)選擇________(選填R4R5”)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一根不可伸長的輕繩兩端分別系著小球A和物塊B,跨過固定于斜面體頂端的小滑輪 O ,傾角為30°的斜面體置于水平地面上A的質(zhì)量為 m , B 的質(zhì)量為4m 開始時,用手托住 A,使 OA 段繩恰好處于水平伸直狀態(tài)繩中無拉力, OB 繩平行于斜面,此時 B 靜止不動將A由靜止釋放,在其下擺過程中,斜面體始終保持靜止,下列判斷中正確的是

A小球A的機(jī)械能不守恒,A、B系統(tǒng)的機(jī)械能守恒

B物塊 B 受到的摩擦力先減小后增大

C地面對斜面體的摩擦力方向一直向右

D小球A擺到最低點(diǎn)時繩上的拉力大小為2mg

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小型登月器連接在航天站上,一起繞月球做勻速圓周運(yùn)動,其軌道半徑為月球半徑的3倍,某時刻,航天站使登月器減速分離,登月器沿如圖所示的橢圓軌道登月,在月球表面逗留一段時間完成科考工作后,經(jīng)快速啟動仍沿原橢圓軌道返回,當(dāng)?shù)谝淮位氐椒蛛x點(diǎn)時恰與航天站對接,登月器快速啟動時間可以忽略不計,整個過程中航天站保持原軌道繞月運(yùn)行。已知月球表面的重力加速度為g,月球半徑為R,不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響,則登月器可以在月球上停留的最短時間約為( )

A.

B.

C.

D.

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