【題目】如圖所示,兩根相距L=0.5 m的光滑平行金屬導(dǎo)軌MNPQ處于同一水平面內(nèi),導(dǎo)軌的左端用R=3 Ω的電阻相連,導(dǎo)軌電阻不計(jì),導(dǎo)軌上跨接一電阻r=1 Ω的金屬桿ab,質(zhì)量m=0.2 kg,整個(gè)裝置放在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2 T,現(xiàn)對(duì)桿施加水平向右的拉力F=2 N,使它由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),求:

1)桿能達(dá)到的最大速度vm為多大?

2)若已知桿從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至最大速度的過(guò)程中通過(guò)的位移x1=10 m,電阻R上產(chǎn)生的電熱QR為多少?

3)若桿達(dá)到最大速度后撤去拉力,則其繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)的最大位移x2多大?

【答案】vm=8 m/s;QR= 10.2 J;x2=6.4 m

【解析】

1)當(dāng)導(dǎo)體棒加速度為零時(shí),速度最大,根據(jù)平衡條件,有:F=F=ILB,感應(yīng)電流:I= 代入數(shù)據(jù)聯(lián)立可得vm=8 m/s

2)對(duì)導(dǎo)體棒由動(dòng)能定理可得: Fx1+W= mv2,根據(jù)功能關(guān)系有:Q=W,因?yàn)橥怆娮枧c內(nèi)阻為串聯(lián)關(guān)系,根據(jù)焦耳定律可知:QR= Q ,聯(lián)立可得QR= 10.2 J

3)對(duì)導(dǎo)體棒由動(dòng)量定理可得:-BLIt = 0mv,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):,電流:,電量:= ,聯(lián)立可得x2=6.4 m

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,絕緣細(xì)線上端固定,下端系一帶正電q、質(zhì)量為m的小球,空間存在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E,帶電小球靜止時(shí)絕緣細(xì)線與豎直方向的夾角為,己知重力加速度為g,小球的電荷量保持不變。以下說(shuō)法正確的是

A. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E=,方向?yàn)樗较蜃?/span>

B. 絕緣細(xì)線對(duì)小球的拉力大小為T=mgcos,方向?yàn)檠丶?xì)線斜向上

C. 在剪斷絕緣細(xì)線的瞬間,小球加速度大小為,方向?yàn)檠丶?xì)線斜向下

D. 在撤去勻強(qiáng)電場(chǎng)的瞬間,小球加速度大小為gtan,方向?yàn)樗较蜃?/span>

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在測(cè)定金屬的電阻率的實(shí)驗(yàn)中,某種待測(cè)材料金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50cm,所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)。

1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,其中某一次測(cè)量結(jié)果如圖所示,其讀數(shù)應(yīng)為______mm(該值接近多次測(cè)量的平均值)。

2)某實(shí)驗(yàn)小組用伏安法測(cè)金屬絲的電阻Rx,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:

次數(shù)

1

2

3

4

5

6

7

UV

010

030

070

100

150

170

230

IA

002

006

016

022

034

046

052

由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:

本實(shí)驗(yàn)的電流表選用的是____、電壓表選用的是___、滑動(dòng)變阻器選用的是____(填寫(xiě)以下器材前的字母)。

A.電流表A10100 mA,內(nèi)阻約為10 Ω

B.電流表A2006 A,內(nèi)阻約為01 Ω

C.電壓表V103 V,內(nèi)阻約為3 kΩ

D.電壓表V2015 V,內(nèi)阻約為15 kΩ

E.滑動(dòng)變阻器R101000 Ω02 A

F.滑動(dòng)變阻器R2020 Ω,2 A

測(cè)量Rx是采用下圖中的____(填”“”“)電路圖。

可以估算出金屬絲電阻率約為____(填選項(xiàng)前的字母)。

A1×102Ω·m

B1×103Ω·m

C1×106Ω·m

D1×108Ω·m

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在中美貿(mào)易戰(zhàn)中,中興的遭遇告訴我們,要重視芯片的自主研發(fā)工作,而芯片的基礎(chǔ)工作在于半導(dǎo)體的工藝。如圖所示,在半導(dǎo)體離子注入工藝中,初速度可忽略的磷離子P+P3+,經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后,垂直進(jìn)入方向垂直紙面向里、寬度為D的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,其中離子P+在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)θ30°后從磁場(chǎng)右邊界射出。已知P+P3+的質(zhì)量均為m,而電量分別為e3ee表示元電荷)。

1)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。

2)求P3+在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的角度φ。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,兩條間距L=0.5m且足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬直導(dǎo)軌,與水平地面成30°角固定放置,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌所在的斜面向上,質(zhì)量的金屬棒ab、cd垂直導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌上,兩金屬棒的總電阻r=0.2Ω,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。ab在沿導(dǎo)軌所在斜面向上的外力F作用下,沿該斜面以的恒定速度向上運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻釋放cd cd向下運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間其速度達(dá)到最大。已知重力加速度g=10m/s2,求在cd速度最大時(shí),

(1)abcd回路的電流強(qiáng)度I以及F的大。

(2)abcd回路磁通量的變化率以及cd的速率。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線由AB傳播,A、B相距.45m,右圖是A處質(zhì)點(diǎn)的震動(dòng)圖像。當(dāng)A處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到波峰位置時(shí),B處質(zhì)點(diǎn)剛好到達(dá)平衡位置且向y軸正方向運(yùn)動(dòng),這列波的波速可能是

A4.5m/s B3.0m/s C1.5m/s D0.7m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中

1)以下關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的措施中正確的是_____

A、擺角應(yīng)盡量大些

B、擺線應(yīng)適當(dāng)長(zhǎng)些

C、擺球應(yīng)選擇密度較大的實(shí)心金屬小球

D、用秒表測(cè)量周期時(shí),應(yīng)取擺球至最高點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)

2)用秒表記錄了單擺振動(dòng) 50 次所用的時(shí)間如圖所示,秒表的讀數(shù)為_____s。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】用一輕繩將一小球P系于光滑墻壁上的O點(diǎn),在墻壁和球P之間夾有一矩形物塊Q.均處于靜止?fàn)顟B(tài),則下列相關(guān)說(shuō)法正確的是

A. Q物體受3個(gè)力B. 小球P受到4個(gè)力

C. 若繩子變短,Q受到的靜摩擦力將增大D. 若繩子變長(zhǎng),繩子的拉力將變大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,變頻交變電源的頻率可在 20Hz 20 kHz 之間調(diào)節(jié),在某一頻率時(shí),規(guī)格相同的A1A2兩只燈泡的亮度相同.則下列說(shuō)法中正確的是 ( )

A. 如果將電源頻率增大,A1、A2都變亮

B. 如果將電源頻率增大,A1變亮、A2變暗

C. 如果將電源頻率減小,A1A2 都變暗

D. 如果將電源頻率減小,A1 變亮、A2變暗

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