如圖8(甲)所示,、為平行放置的水平金屬軌道,、為相同半徑,平行放置的豎直半圓形金屬軌道,為切點(diǎn),P、Q為半圓軌道的最高點(diǎn),軌道間距,圓軌道半徑,整個(gè)裝置左端接有阻值的定值電阻。M1M2N2N1、M3M4N4N3為等大的長方形區(qū)域Ⅰ、Ⅱ,兩區(qū)域?qū)挾?img width=47 height=17 src='http://thumb.zyjl.cn/pic1/2013/06/05/05/2013060505150328670003.files/image043.gif' >,兩區(qū)域之間的距離;區(qū)域Ⅰ內(nèi)分布著均勻的變化的磁場B1,變化規(guī)律如圖18(乙)所示,規(guī)定豎直向上為B1的正方向;區(qū)域Ⅱ內(nèi)分布著勻強(qiáng)磁場B2,方向豎直向上。兩磁場間的軌道與導(dǎo)體棒CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,右側(cè)的直軌道及半圓形軌道均光滑。質(zhì)量,電阻的導(dǎo)體棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉動(dòng)下,從處由靜止開始運(yùn)動(dòng),到達(dá)處撤去恒力F,CD棒可勻速地穿過勻強(qiáng)磁場區(qū),并能通過半圓形軌道的最高點(diǎn)PQ處,最后下落在軌道上的位置離的距離。若軌道電阻、空氣阻力不計(jì),運(yùn)動(dòng)過程導(dǎo)棒與軌道接觸良好且始終與軌道垂直,g取10 m/s2 求:

(1)水平恒力F的大。

(2)CD棒在直軌道上運(yùn)動(dòng)過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q;

(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小。

 


解:(1)CD棒在PQ處速度為,則由:

(1分),     (1分)

    設(shè)CD棒在勻強(qiáng)磁場區(qū)Ⅱ速度為,則(2分)

CD棒在恒力F作用下: (2分) 

 由①②③得:F=160N  (1分)

    (2) 棒在直軌道上運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)間(1分)

    感應(yīng)電動(dòng)勢(1分) 

     (1分)    

     (1分)  

    由⑤⑥⑦⑧得  J (1分)

(3)由于CD棒穿過勻強(qiáng)磁場區(qū),此過程無感應(yīng)電流,設(shè)CD棒進(jìn)入M3N3界后的任一短時(shí)間Δt內(nèi) (2分)    

        且由圖18乙可得   (1分)  

    由⑩(11)(12)得  B2=1.25T    (1分) 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

用雙縫干涉測光的波長。實(shí)驗(yàn)裝置如圖8(甲)所示,已知單縫與雙縫間的距離L1=100mm,雙縫與屏的距離L2=700mm,雙縫間距d=0.25mm。用測量頭來測量亮紋中心的距離。測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成,轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使分劃板左右移動(dòng),讓分劃板的中心刻線對準(zhǔn)亮紋的中心如圖8(乙)所示,記下此時(shí)手輪上的讀數(shù),轉(zhuǎn)動(dòng)測量頭,使分劃板中心刻線對準(zhǔn)另一條亮紋的中心,記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)。

(1)分劃板的中心刻線分別對準(zhǔn)第1條和第4條亮紋的中心時(shí),手輪上的讀數(shù)如圖8(丙)所示,則對準(zhǔn)第1條時(shí)讀數(shù)x1=_______mm、對準(zhǔn)第4條時(shí)讀數(shù)x2=_______mm

(2)寫出計(jì)算波長λ的表達(dá)式,λ=_________(用符號(hào)表示),λ=_____nm

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科目:高中物理 來源:2012屆湖北省武漢市部分重點(diǎn)中學(xué)高二下學(xué)期期中統(tǒng)考物理試卷(帶解析) 題型:實(shí)驗(yàn)題

(1)某同學(xué)在“用單擺測定重力加速度” 的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了如下的操作:
①用游標(biāo)上有10個(gè)小格的游標(biāo)卡尺測量擺球直徑如圖8(甲)所示,擺球直徑為_______________cm 。把擺球用細(xì)線懸掛在鐵架臺(tái)上,測量擺線長,通過計(jì)算得到擺長L。
② 用秒表測量單擺的周期。當(dāng)單擺擺動(dòng)穩(wěn)定且到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)并記為n = 0,單擺每經(jīng)過最低點(diǎn)記一次數(shù),當(dāng)數(shù)到n = 60時(shí)秒表的示數(shù)如圖8(乙)所示,該單擺的周期是T=____________s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
③ 測量出多組周期T、擺長L數(shù)值后,畫出T2—L圖象如圖8(丙),此圖線斜率的物理意義是____________
A.        B.       C.          D.
④該小組的另一同學(xué)沒有使用游標(biāo)卡尺也測出了重力加速度。他采用的方法是:先測出一擺線較長的單擺的振動(dòng)周期T1,然后把擺線縮短適當(dāng)?shù)拈L度,再測出其振動(dòng)周期T2。用該同學(xué)測出的物理量表達(dá)重力加速度為g=___________。

(2)某同學(xué)在做測玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)中,使用的是半圓形玻璃磚,P1、P2、P3、P4是按順序插在軟木板上的大頭針,如圖9所示.下述關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作中的做法,正確的是________.

A.若任意選了P1、P2連線的方向和入射點(diǎn)A的位置,都可以在圓弧右側(cè)適當(dāng)位置處插上第三個(gè)大頭針,使其同時(shí)擋住P1、P2的像
B.如果入射點(diǎn)A恰在玻璃磚圓心處,可不使用大頭針P4
C.可以用P1、P2連線作為入射光線,也可以用P4、P3連線作為入射光線
D.為減小誤差,P1、P2間距和P3、P4間距應(yīng)適當(dāng)大一些

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科目:高中物理 來源:2011-2012學(xué)年湖北省武漢市高二下學(xué)期期中統(tǒng)考物理試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

(1)某同學(xué)在“用單擺測定重力加速度” 的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了如下的操作:

① 用游標(biāo)上有10個(gè)小格的游標(biāo)卡尺測量擺球直徑如圖8(甲)所示,擺球直徑為_______________cm 。把擺球用細(xì)線懸掛在鐵架臺(tái)上,測量擺線長,通過計(jì)算得到擺長L。

② 用秒表測量單擺的周期。當(dāng)單擺擺動(dòng)穩(wěn)定且到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)并記為n = 0,單擺每經(jīng)過最低點(diǎn)記一次數(shù),當(dāng)數(shù)到n = 60時(shí)秒表的示數(shù)如圖8(乙)所示,該單擺的周期是T=____________s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

③ 測量出多組周期T、擺長L數(shù)值后,畫出T2—L圖象如圖8(丙),此圖線斜率的物理意義是____________

A.         B.        C.           D.

④ 該小組的另一同學(xué)沒有使用游標(biāo)卡尺也測出了重力加速度。他采用的方法是:先測出一擺線較長的單擺的振動(dòng)周期T1,然后把擺線縮短適當(dāng)?shù)拈L度,再測出其振動(dòng)周期T2。用該同學(xué)測出的物理量表達(dá)重力加速度為g=___________。

 

 (2)某同學(xué)在做測玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)中,使用的是半圓形玻璃磚,P1、P2、P3、P4是按順序插在軟木板上的大頭針,如圖9所示.下述關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作中的做法,正確的是________.

A.若任意選了P1、P2連線的方向和入射點(diǎn)A的位置,都可以在圓弧右側(cè)適當(dāng)位置處插上第三個(gè)大頭針,使其同時(shí)擋住P1、P2的像

B.如果入射點(diǎn)A恰在玻璃磚圓心處,可不使用大頭針P4

C.可以用P1、P2連線作為入射光線,也可以用P4、P3連線作為入射光線

D.為減小誤差,P1、P2間距和P3、P4間距應(yīng)適當(dāng)大一些

 

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣,光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用儀器,其結(jié)構(gòu)如圖8-(甲)所示,a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置,當(dāng)有物體從a、b間通過時(shí),光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間.現(xiàn)利用圖8-(乙)所示裝置測量滑塊和長1m左右的木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),圖中MN為水平桌面,Q是木板與桌面的接觸點(diǎn),1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門,與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒有畫出.此外在木板頂端的P點(diǎn)還懸掛著一個(gè)鉛錘,讓滑塊從木板的頂端滑下,光電門1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為5.0×10-2s和2.0×10-2s.用游標(biāo)卡尺測量小滑塊的寬度d,卡尺示數(shù)如圖8-(丙)所示.

(1)讀出滑塊的寬度d=__________cm.
(2)滑塊通過光電門1的速度v1=_________m/s,滑塊通過光電門2的速度v2=__________m/s(速度的計(jì)算結(jié)果均取兩位有效數(shù)字).
(3)若僅提供一把米尺,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,為完成測量,除了研究v1、v2和兩個(gè)光電門之間的距離L外,還需要測量的物理量是_______________________
__________(說明各量的物理意義,同時(shí)指明代表物理量的字母).
(4)用(3)中各量求解動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式μ=_________(用字母表示).

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