【題目】如圖所示,平行且足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌與水平兩部分平滑相連組成,間距L=1m.。在傾斜導(dǎo)軌頂端連接一阻值為的定值電阻。質(zhì)量為m=0.1kg、電阻也為r的導(dǎo)體棒MN跨放在導(dǎo)軌上,在傾斜導(dǎo)軌OO下方區(qū)域、水平導(dǎo)軌區(qū)域分別加一垂直導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。閉合開關(guān)S,讓MN從圖示位置由靜止釋放, MN始終與導(dǎo)軌接觸良好且與導(dǎo)軌垂直,已知MN在傾斜部分下滑2m距離的過(guò)程中加速度a與下滑距離x的關(guān)系如圖乙所示,重力加速度g=10m/s2,不計(jì)導(dǎo)軌電阻。求:

(1) MN在導(dǎo)軌上滑行時(shí)流過(guò)MN的電流方向及最大速率vm

(2) MN在傾斜導(dǎo)軌上下滑2m的過(guò)程中定值電阻上產(chǎn)生的熱量Q;

(3)MN在水平導(dǎo)軌上滑行的最大距離xm

【答案】(1)MN2m/s (2) 0.475J (3) 0.2m

【解析】

(1)據(jù)右手定則,流過(guò)MN的電流由MNMN在傾斜導(dǎo)軌上進(jìn)入OO'前作勻加速運(yùn)動(dòng)。

由圖像知滑入磁場(chǎng)后作勻減速運(yùn)動(dòng)。進(jìn)入前,

,

剛要進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度最大,有

(2)滑入磁場(chǎng)最終速度勻速時(shí),其受的合力為零,

對(duì)其受力分析,可得

:

解得:

v'=1m/s

由能量關(guān)系,

Q=0.475J

(3)由法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律可得:

:

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng),等勢(shì)面是一簇互相平行的豎直平面,間隔均為d,各等勢(shì)面電勢(shì)已在圖中標(biāo)出(U>0),現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電小球以速度v0、方向與水平方向成45°角斜向上射入電場(chǎng),要使小球做直線運(yùn)動(dòng),求:(重力加速度為g)

(1)小球應(yīng)帶何種電荷及其電荷量;

(2)小球受到的合外力大。

(3)在入射方向上小球運(yùn)動(dòng)的最大位移的大小xm.(電場(chǎng)足夠大)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一束光斜射向水面,入水后分成ab兩束,下列說(shuō)法正確的是  

A.a光比b光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象

B.a光的頻率大于b光的頻率

C.在水中a光的速度比b光的速度小

D.當(dāng)a,b兩種光從水射向空氣時(shí),a光的臨界角大于b光的臨界角

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法中正確的是

A.根據(jù)愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)可知,光的波長(zhǎng)越大,光子的能量越小

B.氫原子的核外電子,在由離核較遠(yuǎn)的軌道自發(fā)躍遷到離核較近的軌道的過(guò)程中,放出光子,電子繞核運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能減小,原子的電勢(shì)能減小

C.一個(gè)基態(tài)的氫原子吸收光子躍遷到n=3激發(fā)態(tài)后,能發(fā)射出3種頻率的光子

D.原子核能發(fā)生β衰變說(shuō)明原子核內(nèi)存在電子

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,邊長(zhǎng)為L、匝數(shù)為N,電阻不計(jì)的正方形線圈abcd在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞轉(zhuǎn)軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)軸OO垂直于磁感線,在線圈外接一個(gè)含有理想變壓器的電路,變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1n2保持線圈以恒定角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng),下列判斷正確的是

A.從圖示位置計(jì)時(shí),矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=NBωL2 cosωt

B.電壓表V1示數(shù)等于NBωL2,電壓表V2示數(shù)等于

C.當(dāng)可變電阻R的滑片P向上滑動(dòng)時(shí),電壓表V2的示數(shù)變大

D.當(dāng)可變電阻R的滑片P向上滑動(dòng)時(shí),變壓器的輸入功率增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】已知地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的8l倍,地球半徑大約是月球半徑的4倍.不考慮地球、月球自轉(zhuǎn)的影響,由以上數(shù)據(jù)可推算出( )

A. 地球的平均密度與月球的平均密度之比約為98

B. 地球表面重力加速度與月球表面重力加速度之比約為94

C. 靠近地球表面運(yùn)行的航天器的周期與靠近月球表面運(yùn)行的航天器的周期之比約為89

D. 靠近地球表面運(yùn)行的航天器的速度與靠近月球表面運(yùn)行的航天器的速度之比約為814

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】相距d=0.1m水平放置的平行金屬板ab,且中央有孔,為其提供電壓的電路如圖所示,且已知電源的電動(dòng)勢(shì)為E=24V,內(nèi)阻為r=5Ω,分壓電阻為R2=100Ω,現(xiàn)閉合電鍵S,當(dāng)電流達(dá)到穩(wěn)定后,將帶電荷量為q=1.0×107C、質(zhì)量為m=6.0×107kg的液滴從小孔正上方h=0.1m高處無(wú)初速滴下,為使液滴剛好不落在b板上,g10m/s2.求:

(1)R2兩端的電壓;

(2)滑動(dòng)變阻器R1接入電路的有效阻值.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】光滑絕緣水平面上放置一質(zhì)量為m、帶電量為q的物塊,開始時(shí)物塊靜止,F(xiàn)沿水平方向加一場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)后,物塊在電場(chǎng)力作用下加速運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間t后撤去電場(chǎng),物塊獲得動(dòng)能為Ek。若仍使物塊從靜止開始運(yùn)動(dòng),則下面哪些方法可使物塊動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的2倍( 。

A.僅將電場(chǎng)作用時(shí)間t變?yōu)樵瓉?lái)的2B.僅將物塊質(zhì)量m變?yōu)樵瓉?lái)的

C.僅將物塊帶電量q變?yōu)樵瓉?lái)的2D.僅將電場(chǎng)強(qiáng)度E變?yōu)樵瓉?lái)的2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①安裝好實(shí)驗(yàn)器材;

②接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運(yùn)動(dòng),重復(fù)幾次。 選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶。 舍去開始密集的點(diǎn)跡,從便于測(cè)量的點(diǎn)開始,每?jī)蓚(gè)打點(diǎn)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),如圖中0、1、2、……6所示;

③測(cè)量12、3……6計(jì)數(shù)點(diǎn)到0計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離,分別記作:x1x2、x3……x6;

④通過(guò)測(cè)量和計(jì)算,該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻加速直線運(yùn)動(dòng);

⑤分別計(jì)算出x1x2、x3……x6與對(duì)應(yīng)時(shí)間的比值、……;

⑥以為縱坐標(biāo)、t為橫坐標(biāo),標(biāo)出與對(duì)應(yīng)時(shí)間t的坐標(biāo)點(diǎn),畫出圖線。

結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)你完成下列任務(wù):

(1)實(shí)驗(yàn)中,除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、平板、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下面的儀器和器材中,必須使用的有___________。 (填選項(xiàng)代號(hào))

A. 電壓合適的50Hz交流電源 B. 電壓可調(diào)的直流電源

C. 刻度尺 D. 秒表 E.天平 F. 重錘

(2)將最小刻度為1mm的刻度尺的0刻線與0計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊,01、2、5計(jì)數(shù)點(diǎn)所在位置如圖所示,則___________cm,___________cm

(3)該同學(xué)在圖中已標(biāo)出1、34、6計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),請(qǐng)你在該圖中標(biāo)出與2、5兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),并畫出圖線。

________

(4)根據(jù)圖判斷,在打0計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí),小車的速度___________m/s;它在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度a=___________m/s2。

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同步練習(xí)冊(cè)答案