【題目】如圖所示,兩根粗細(xì)均勻的金屬棒,用兩根等長的、不可伸長的柔軟導(dǎo)線將它們連接成閉合回路,并懸掛在光滑絕緣的水平直桿上,并使兩金屬棒水平。在棒的下方有高為、寬度略小于導(dǎo)線間距的有界勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為,磁場方向垂直紙面向里,此時棒在磁場外距上邊界高處(hH,且hH均為未知量),N棒在磁場內(nèi)緊貼下邊界。已知:棒MN質(zhì)量分別為3m、m,棒在磁場中的長度均為L,電阻均為R。將M棒從靜止釋放后,在它將要進(jìn)入磁場上邊界時,加速度剛好為零;繼續(xù)運(yùn)動,在N棒未離開磁場上邊界前已達(dá)勻速。導(dǎo)線質(zhì)量和電阻均不計(jì),重力加速度為g

(1)M棒將要進(jìn)入磁場上邊界時回路的電功率;

(2)若已知M棒從靜止釋放到將要進(jìn)入磁場的過程中,經(jīng)歷的時間為t,求該過程中M棒上產(chǎn)生的焦耳熱Q

(3)在圖2坐標(biāo)系內(nèi),已定性畫出從靜止釋放M棒,到其離開磁場的過程中“v-t圖像”的部分圖線,請你補(bǔ)畫出M棒“從勻速運(yùn)動結(jié)束,到其離開磁場”的圖線,并寫出兩縱坐標(biāo)ab的值。

【答案】(1)(2);(3),圖見解析,

【解析】

1)由牛頓第二定律得

M棒將要進(jìn)入磁場上邊界時回路的電功率

2N棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

由動量守恒得

通過N棒的電荷量

根據(jù)能量守恒得

聯(lián)立得(或

3)對M棒受力分析

解得

解得

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】如圖所示,B C 是一組塔輪,固定在同一轉(zhuǎn)動軸上,其半徑之比為 RBRC32,A 輪的半徑與 C 輪相同, A 輪與 B 輪緊靠在一起,當(dāng) A 輪繞其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動時,由于摩擦的作用,B 輪也隨之無滑動地轉(zhuǎn)動起 來.a、b、c 分別為三輪邊緣上的三個點(diǎn),則 a、b、c 三點(diǎn)在運(yùn)動過程中的(

A. 線速度大小之比為 322

B. 角速度之比為 332

C. 向心加速度大小之比為 964

D. 轉(zhuǎn)速之比為 232

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為兩個等量點(diǎn)電荷的電場線,圖中A點(diǎn)和B點(diǎn)、C點(diǎn)和D點(diǎn)皆關(guān)于兩電荷連線的中點(diǎn)0對稱,若將一電荷放此電場中,則以下說法正確的是()

A. 電荷在0點(diǎn)受力最大

B. 電荷沿直線由AB的過程中,電場力先增大后減小

C. 電荷沿直線由AB的過程中,電勢能先增大后減小

D. 電荷沿直線由CD的過程中,電場力先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“測定金屬絲電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,需要測量的物理量有U、Id、l

1)用螺旋測微器測金屬絲直徑時讀數(shù)如圖甲,則金屬絲的直徑為______mm

2)若用圖乙測金屬絲的電阻,則測量結(jié)果將比真實(shí)值______選填“偏大”或“偏小”

3)用電壓表和電流表測金屬絲的電壓和電流時讀數(shù)如圖丙、丁,則電壓表的讀數(shù)為______V,電流表的讀數(shù)為______A.

4)請用直接測量的物理量寫出金屬絲電阻率的表達(dá)式:______________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,線段A為某電源的U-I圖線,線段B為某電阻的U-I圖線,當(dāng)上述電源和電阻組成如圖閉合電路時,求:

(1)電源電動勢和內(nèi)阻各是多大?

(2)電源的輸出功率P是多大?

(3)若要獲得電源的最大輸出功率,要并聯(lián)一個多大的電阻?電源最大輸出功率多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為氫原子的能級分布圖,一群處于n=5能級的氫原子向低能級躍遷時,可輻射不同頻率的光子,將輻射出的光子照射到逸出功為3.20eV某金屬表面,下列說法正確的是(

A.可輻射4種不同頻率的光子

B.氫原子從n=5能級躍遷到n=4能級,輻射的光子頻率最大

C.輻射出的所有光子照射到該金屬表面,均能發(fā)生光電效應(yīng)

D.從該金屬表面逸出的光電子的最大初動能的最大值為9.86eV

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,軌道ABCDAB段為一半徑R=0.2m的光滑圓形軌道,BC段為高h=5m的豎直軌道,CD段為水平軌道。一質(zhì)量為0.2kg的小球從A點(diǎn)由靜止開始下滑,離開B點(diǎn)做平拋運(yùn)動,(g=10m/s2),求:

(1)小球在B點(diǎn)的速度;

(2)小球到達(dá)B點(diǎn)時對圓形軌道的壓力大。

(3)如果在BCD軌道上放置一個傾角θ=45°的斜面(如圖中虛線所示),那么小球離開B點(diǎn)后能否落到斜面上?如果能,求它第一次落在斜面上的位置距離B點(diǎn)有多遠(yuǎn)。如果不能,請說明理由。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,平行直線表示電場線,但未標(biāo)方向,帶電為+102C的微粒在電場中只受電場力作用,由A點(diǎn)移到B點(diǎn),動能損失0.1J,若A點(diǎn)電勢為-10V,則(

A. B點(diǎn)的電勢為10

B. 電場線方向從右向左

C. 微粒的運(yùn)動軌跡可能是軌跡1

D. 微粒的運(yùn)動軌跡可能是軌跡2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在未發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)海上星之前,天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)天王星實(shí)際運(yùn)動的軌道與萬有引力理論計(jì)算的值總存在一些偏離,且周期性地每隔時間t0發(fā)生一次最大的偏離。天文學(xué)家認(rèn)為形成這種現(xiàn)象的原因可能是天王星外側(cè)還存在著一顆未知的行星(假設(shè)其運(yùn)行軌道與天王星在同一水平面內(nèi),且與天王星的繞行方向相同),它對天王星的萬有引力引起天王星軌道的偏離。每當(dāng)未知行星與天王星距離最近時,發(fā)生最大的軌道偏離。(天王星公轉(zhuǎn)周期的變化可以忽略)設(shè)天王星運(yùn)行的軌道近似為圓,天王星軌道半徑為R0、周期為T0,太陽質(zhì)量為M,萬有引力常量為G。根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算出了未知行星的軌道半徑,并在預(yù)測的軌道上成功找到了未知行星一海王星。則利用題中給出的字母,得出海王星軌道半徑的表達(dá)式,正確的為( 。

A.B.

C.D.

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