【題目】如圖甲所示,固定平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ與水平面成37°角傾斜放置,其電阻不計(jì),相距為L0.4 m.導(dǎo)軌頂端與電阻R相連,R0.15 Ω.在導(dǎo)軌上垂直導(dǎo)軌水平放置一根質(zhì)量為m2×102 kg、電阻為r0.05Ω的導(dǎo)體棒ab. ab距離導(dǎo)軌頂端d10.4 m,距離導(dǎo)軌底部d216 m,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ0.5;在裝置所在區(qū)域加一個(gè)垂直導(dǎo)軌平面向上的磁場(chǎng),其磁感應(yīng)強(qiáng)度B和時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系如圖乙所示。(g10 m/s2

(1)2s內(nèi),施加外力使導(dǎo)體棒保持靜止,求通過(guò)導(dǎo)體棒的電流I的大小和方向

(2)2s內(nèi),哪段時(shí)間內(nèi)靜止釋放導(dǎo)體棒(不施加外力),釋放時(shí)導(dǎo)體棒能處于平衡狀態(tài)?

(3)2s后靜止釋放導(dǎo)體棒,已知ab棒滑到底部前已達(dá)到最大速度vm并勻速下滑到底部。求vm的大小、以及此過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q和通過(guò)的電量q.

【答案】10.4A,方向b→a2t0.32.0 s時(shí)間段內(nèi)釋放導(dǎo)體棒時(shí),導(dǎo)體棒處于平衡狀態(tài)(35m/s;0.2925J;3.2C

【解析】

解:(1)設(shè)閉合回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為,則有:

代入數(shù)據(jù)可得:

通過(guò)導(dǎo)體棒的電流的大。,電流的方向從

(2)若導(dǎo)體棒即將向下運(yùn)動(dòng),則有:

代入數(shù)據(jù)得:

若導(dǎo)體棒即將向上運(yùn)動(dòng),則有:

代入數(shù)據(jù)得:

由圖像得前兩秒:

代入、可得

所以時(shí)間段內(nèi)釋放導(dǎo)體棒時(shí),導(dǎo)體棒處于平衡狀態(tài)

(3) 2s后釋放導(dǎo)體棒,達(dá)到勻速時(shí):

代入數(shù)據(jù)得:

下滑到底部過(guò)程中,由動(dòng)能定理可得:

代入數(shù)據(jù)得:

此過(guò)程中電阻上產(chǎn)生的熱量:

通過(guò)的電量:

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】20181227日,北斗三號(hào)基本系統(tǒng)已完成建設(shè),開(kāi)始提供全球服務(wù)其導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)軌道如圖所示:a為低軌道極地衛(wèi)星;b為地球同步衛(wèi)星;c為傾斜軌道衛(wèi)星,其軌道平面與赤道平面有一定的夾角,周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同。下列說(shuō)法正確的是( 。

A. 衛(wèi)星a的機(jī)械能一定比衛(wèi)星b的機(jī)械能大

B. 衛(wèi)星a的機(jī)械能一定比衛(wèi)星b的機(jī)械能小

C. 衛(wèi)星b的向心加速度與衛(wèi)星c的向心加速度大小相等

D. 衛(wèi)星b的向心加速度與衛(wèi)星c的向心加速度大小不相等

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【題目】真空中某豎直平面內(nèi)存在一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),一質(zhì)量為m的帶電微粒恰好能沿圖示虛線(與水平方向成θ)AB做直線運(yùn)動(dòng),已知重力加速度為g,微粒的初速度為v0,則(  )

A. 微粒一定帶正電

B. 微粒一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C. 可求出勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度

D. 可求出微粒運(yùn)動(dòng)的加速度

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【題目】如圖所示,理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為101,原線圈兩端連接正弦交流電源u=311sin314t(V),副線圈接電阻R,同時(shí)接有理想電壓表和理想電流表。下列判斷正確的是(

A. 電壓表讀數(shù)約為31.1V

B. 若僅將副線圈匝數(shù)增加到原來(lái)的2倍,則電流表的讀數(shù)增大到原來(lái)的2

C. 若僅將R的阻值增加到原來(lái)的2倍,則輸入功率也增加到原來(lái)的2

D. R的阻值和副線圈匝數(shù)同時(shí)增加到原來(lái)的2倍,則輸出功率增加到原來(lái)的4

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【題目】如圖所示勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,邊長(zhǎng)L=0.1m的正方形線圈共N=100匝,線圈總電阻r=1,線圈繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)速為r/s,外電路中的電阻R=4,圖示位置線圈平面與磁感線平行,以下說(shuō)法中正確的是(

A. 如從圖示位置計(jì)時(shí),線圈中產(chǎn)生電流按正弦規(guī)律變化

B. 線圈從圖示位置轉(zhuǎn)動(dòng)30°,流經(jīng)R上的電荷量為0.05C

C. 每轉(zhuǎn)動(dòng)一周線圈上產(chǎn)生的熱量為J

D. 電阻R上的電壓為8V

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【題目】如圖A,B,C為三個(gè)完全相同的物體,當(dāng)水平力F作用于B上,三物體可一起勻速運(yùn)動(dòng),撤去力F后,三物體仍可一起向前運(yùn)動(dòng),設(shè)此時(shí)A,B間作用力為f1,B、C間作用力為f2,則f1f2的大小為( )

A. f1=f2="0" B. f1=0,f2="F"

C. f1=,f2=F D. f1=Ff2=0

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【題目】如圖所示是物體在某段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的v-t圖象,在t1t2時(shí)刻的瞬時(shí)速度分別為v1v2。則物體在t1~t2運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是

A. 物體的運(yùn)動(dòng)方向不斷變化

B. 物體運(yùn)動(dòng)的位移不斷增大

C. 物體運(yùn)動(dòng)的加速度不斷減小

D. 物體運(yùn)動(dòng)的平均速度大小為

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A一定升高 B一定降低

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A. 底層每個(gè)排球?qū)Φ孛娴膲毫鶠?/span>

B. 底層每個(gè)排球?qū)ι蠈优徘虻闹С至Υ笮?/span>

C. 底層排球受到水平地面的摩擦力均為

D. 水平地面與球間的摩擦因數(shù)至少為

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