【題目】如圖所示，兩光滑平行導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌間距為L。把質(zhì)量為m，長度為L的導(dǎo)體棒置于導(dǎo)軌頂端，用螺栓擋住導(dǎo)體棒防止其下滑，導(dǎo)體棒處于水平。導(dǎo)軌底端接有已充電的電容器，電容器左側(cè)極板帶正電荷。閉合電鍵，導(dǎo)體棒離開導(dǎo)軌向上運(yùn)動，經(jīng)測得從閉合電鍵到導(dǎo)體棒上升到最高點(diǎn)所用時(shí)間為t。假設(shè)閉合電鍵后，電容器所帶電荷量全部放出，導(dǎo)體棒上升過程一直保持水平。整個(gè)空間處于垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，重力加速度為g。求：

(1)判斷磁場的方向并簡述理由；

(2)電容器所帶電荷量q。

【答案】(1)磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向里；(2)

【解析】

(1)電容器左側(cè)極板帶正電，閉合電鍵后，導(dǎo)體棒中電流方向由左向右；導(dǎo)體棒向上運(yùn)動，說明所受安培力向上，由左手定則知，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向里。

(2)設(shè)電容器放電時(shí)，導(dǎo)體棒中的平均電流為，放電時(shí)間為，導(dǎo)體棒離開導(dǎo)軌的速度為，由動量定理有

導(dǎo)體棒離開導(dǎo)軌后做豎直上拋運(yùn)動，由運(yùn)動學(xué)公式有

由電流定義知，電容器所帶電荷量

聯(lián)立解得

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】一列沿x軸傳播的簡諧橫波，t=0時(shí)波形圖如圖甲所示，原點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)振動圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（　�。�

A.波沿x軸正方向傳播

B.波的傳播速度為10m/s

C.x=1m處質(zhì)點(diǎn)經(jīng)0.5s通過的路程為5m

D.t=1s時(shí)，x=2m處質(zhì)點(diǎn)比x=3m處質(zhì)點(diǎn)加速度大

E.x=2m處質(zhì)點(diǎn)比x=5m處質(zhì)點(diǎn)振動延遲0.3s

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電路中E=3V，r=2Ω，R0=1Ω，滑動變阻器的最大阻值R=10Ω，現(xiàn)閉合開關(guān)S，下列說法正確的是（ ）

A.R0上消耗的最大功率為1W

B.電源最大輸出功率為W

C.滑動變阻器的阻值R=2Ω時(shí)，滑動變阻器上消耗的功率最大

D.電源的效率最大為50%

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量分別為、，帶電量均為q=＋4.0×10-2C的金屬小球A、B靜止在足夠大的絕緣水平桌面上，開始時(shí)，A、B兩球靜止，A、B兩球間有一個(gè)鎖定的被壓縮的輕質(zhì)絕緣彈簧，與A、B兩球不拴接，彈性勢能Ep=5.4J（A、B兩球均可視為質(zhì)點(diǎn)，彈簧長度可忽略），空間內(nèi)存在范圍足夠大的豎直向上的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E=50N/C，在桌面左邊緣的虛線PQ上方存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=15T。虛線PQ與水平桌面成45°角，現(xiàn)將彈簧解除鎖定，A、B兩球被瞬間彈開后移走彈簧。已知A、B兩球與桌面間的動摩擦因數(shù)均為，兩球靜止時(shí)與P點(diǎn)間的距離L=1m，A球與桌面碰撞時(shí)沒有機(jī)械能損失，可等速率返回，取，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）彈簧解除鎖定后瞬間，A、B兩球的速度大小；

（2）A球第一次與桌面相碰時(shí)，A、B兩球間的距離；

（3）A球從P點(diǎn)第一次進(jìn)入磁場到第二次離開磁場時(shí)平均速度的大小和方向。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，螺線管豎直放置，兩端分別與導(dǎo)軌MN、PQ相連，導(dǎo)軌處于圖中所示的勻強(qiáng)磁場中，金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好。為了使螺線管正上方的金屬圓環(huán)L處于靜止?fàn)顟B(tài)，金屬棒ab需在導(dǎo)軌上移動，下列各種說法中正確的是（ ）

A.金屬棒ab向左加速移動，金屬圓環(huán)L中感應(yīng)電流為順時(shí)針方向（仰視）

B.金屬棒ab向左加速移動，金屬圓環(huán)L中感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向（仰視）

C.為使金屬圓環(huán)L處于靜止?fàn)顟B(tài)，金屬棒ab可向右做勻加速運(yùn)動

D.為使金屬圓環(huán)L處于靜止?fàn)顟B(tài)，金屬棒ab可向右做加速度減小的加速運(yùn)動

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小物體A沿高為h、傾角為θ的光滑斜面以初速度v0從頂端滑到底端，而相同的物體B以同樣大小的初速度從同等高度處豎直上拋，則（　�。�

A.兩物體落地時(shí)速度相同

B.從開始至落地，重力對它們做功相同

C.兩物體落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率相同

D.從開始運(yùn)動至落地過程中，重力對它們做功的平均功率相同

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖a所示的水平﹣﹣斜面裝置研究平拋運(yùn)動，一物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）置于粗糙水平面上的O點(diǎn)，O點(diǎn)距離斜面頂端P點(diǎn)為s．每次用水平拉力F，將物塊由O點(diǎn)從靜止開始拉動，當(dāng)物塊運(yùn)動到P點(diǎn)時(shí)撤去拉力F．實(shí)驗(yàn)時(shí)獲得物塊在不同拉力作用下落在斜面上的不同水平射程x，做出了如圖b所示的F﹣x圖象，若水平面上的動摩擦因數(shù)μ=0.1，斜面與水平地面之間的夾角θ=45°，g取10m/s2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．求：OP間的距離s=？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2018年2月2日，“張衡一號”衛(wèi)星成功發(fā)射，標(biāo)志著我國成為世界上少數(shù)擁有在軌運(yùn)行高精度地球物理場探測衛(wèi)星的國家之一。“張衡一號”可以看成運(yùn)行在離地高度約為500km的圓軌道上。該衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行時(shí)（　�。�

A.周期大于地球自轉(zhuǎn)的周期

B.速度大于第一宇宙速度

C.向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度

D.加速度大于地球表面的重力加速度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2016年1月5日上午，國防科工局正式發(fā)布國際天文學(xué)聯(lián)合會批準(zhǔn)的嫦娥三號探測器著陸點(diǎn)周邊區(qū)域命名為“廣寒宮”，附近三個(gè)撞擊坑分別命名為“紫微”、“天市”、“太微” ．此次成功命名，是以中國元素命名的月球地理實(shí)體達(dá)到22個(gè)．已知地球半徑為，表面重力加速度為，質(zhì)量為的嫦娥三號衛(wèi)星在地球上空的萬有引力勢能為（以無窮遠(yuǎn)處引力勢能為零），表示物體到地心的距離．求：

（1）質(zhì)量為的嫦娥三號衛(wèi)星以速率在某一圓軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動, 求此時(shí)衛(wèi)星距地球地面高度？

（2）要使嫦娥三號衛(wèi)星上升，從離地高度（此問可以認(rèn)為為已知量）再增加的軌道上做勻速圓周運(yùn)動，衛(wèi)星發(fā)動機(jī)至少要做的功為多少？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案