【題目】如圖所示裝置由水平軌道、傾角θ=37°的傾角軌道連接而成,軌道所在空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.1T、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場.質(zhì)量m=0.035kg、長度L=0.1m、電阻R=0.025Ω的導(dǎo)體棒ab置于傾斜軌道上,剛好不下滑;質(zhì)量、長度、電阻與棒ab相同的光滑導(dǎo)體棒cd置于水平軌道上,用恒力F=2.0N拉棒cd,使之在水平軌道上向右運(yùn)動.棒ab、cd與導(dǎo)軌垂直,且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2

1)求棒ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ

2)求當(dāng)棒ab剛要向上滑動時cd棒速度v的大。

3)若從cd棒剛開始運(yùn)動到ab棒剛要上滑的過程中,cd棒在水平軌道上移動的距離里x=0.55m,求此過程中ab棒上產(chǎn)生的熱量Q

【答案】(1)0.75,(2)6m/s ,(3)0.235J

【解析】

對棒ab分析,根據(jù)平衡條件可求出動摩擦因數(shù)的大小;

根據(jù)導(dǎo)體棒切割磁感線的規(guī)律即可求出電動勢,再根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電流,再求出安培力,由平衡條件列式即可求出cd棒的速度;

根據(jù)功能關(guān)系列式即可求出ab棒上產(chǎn)生的熱量。

解:當(dāng)ab剛好不下滑,靜摩擦力沿導(dǎo)軌向上達(dá)到最大,由平衡條件得:

設(shè)ab剛好要上滑時,cd棒的感應(yīng)電動勢為E

由法拉第電磁感應(yīng)定律有:

設(shè)電路中的感應(yīng)電流為I,由閉合電路歐姆定律有

設(shè)ab所受安培力為,有

此時ab受到的最大靜摩擦力方向沿斜面向下,由平衡條件有

代入數(shù)據(jù)解得:

,

代入數(shù)據(jù)解得

設(shè)ab棒的運(yùn)動過程中電路中產(chǎn)生的總熱量為,

由能量守恒有

解得

代入數(shù)據(jù)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】圖1和圖2是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個電路圖,L1L2為電感線圈。實(shí)驗(yàn)時,斷開開關(guān)S1瞬間,燈A1突然閃亮,隨后逐漸變暗;閉合開關(guān)S2,燈A2逐漸變亮,而另一個相同的燈A3立即變亮,最終A2與A3的亮度相同。下列說法正確的是

A. 圖1中,A1L1的電阻值相同

B. 圖1中,閉合S1,電路穩(wěn)定后,A1中電流大于L1中電流

C. 圖2中,變阻器RL2的電阻值相同

D. 圖2中,閉合S2瞬間,L2中電流與變阻器R中電流相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】采用伏安法測量電源電動勢E和內(nèi)阻r時,由于電表因素帶來了實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差。某研究性學(xué)習(xí)小組對此進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn),設(shè)計出如圖所示的測量電源電動勢E和內(nèi)電阻r的電路,E′是輔助電源,A、B兩點(diǎn)間有一靈敏電流計G

1)請你補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟:

①閉合開關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)RR′使得靈敏電流計G的示數(shù)為零,這時,AB兩點(diǎn)的電勢φA、φB的關(guān)系是φA_____φB(選填遠(yuǎn)大于、遠(yuǎn)小于等于),讀出電流表和電壓表的示數(shù)I1U1,其中I1_____(選填遠(yuǎn)大于、遠(yuǎn)小于等于)通過電源E的電流。

②改變滑動變阻器R、R′的阻值,重新使得_____,讀出_____。

2)由上述步驟中測出的物理量,可以得出電動勢E表達(dá)式為_____、內(nèi)電阻r的表達(dá)式_____

3)該實(shí)驗(yàn)中E_____E(選填遠(yuǎn)大于、遠(yuǎn)小于等于),r_____ r(選填遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)小于等于)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,實(shí)線為兩個點(diǎn)電荷Q1、Q2 產(chǎn)生的電場的電場線,虛線為電子從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的運(yùn)動軌跡,則下列判斷正確的是

A. A 點(diǎn)的場強(qiáng)小于B點(diǎn)的場強(qiáng)

B. Q1的電荷量大于Q2 的電荷量

C. 電子在A點(diǎn)的電勢能大于在B點(diǎn)的電勢能

D. 電子在A點(diǎn)的速度大于在B點(diǎn)的速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】地球和金星沿各自的橢圓軌道繞太陽運(yùn)行,根據(jù)開普勒行星運(yùn)動定律可知

A. 太陽位于金星運(yùn)行軌道的中心

B. 它們在近日點(diǎn)速度小于遠(yuǎn)日點(diǎn)速度

C. 地球與金星公轉(zhuǎn)周期平方與軌道半長軸立方之比相等

D. 地球和金星繞太陽運(yùn)行速度的大小始終相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測量彈簧的勁度系數(shù)。所用鉤碼的重力相當(dāng)于對彈簧提供了向右恒定的拉力。實(shí)驗(yàn)時先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度,再將5個鉤碼逐個掛在繩子的下端,每次測量相應(yīng)的彈簧的總長度,并在乙圖坐標(biāo)上描出彈簧所受的拉力與彈簧長度所對應(yīng)的五個點(diǎn)。

1)請在圖乙中畫出F-L圖像_____

2)由圖乙F-L圖像可計算出該彈簧的勁度系數(shù)k=_______N/m

3)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時,把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較

優(yōu)點(diǎn)在于:______________________________________________________

缺點(diǎn)在于:______________________________________________________

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲,單匝線圈L1與螺線圈L2繞在水平鐵芯上并固定,L2中通有圖乙所示的正弦交變電流。下列說法正確的是(

A. t1時刻,L1中電流最大

B. t2時刻,L1、L2間的作用力最大

C. t1t2t2t3時間內(nèi),L1中的電流方向相反

D. 0t1t2t3時間內(nèi),L1L2間的作用力均為斥力

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一輕彈簧直立于水平面上,彈簧處于原長時上端在O點(diǎn),將一質(zhì)量為M的物塊甲輕放在彈簧上端,物塊下降到A點(diǎn)時速度最大,下降到B點(diǎn)時速度為0O、B間距為h。換用另一物塊乙,從距O點(diǎn)高為hC點(diǎn)靜止釋放,也剛好能將彈簧壓縮到B點(diǎn),不計空氣阻力,彈簧始終在彈性限度內(nèi),重力加速度大小為g,則

A. 彈簧的最大彈性勢能為Mgh

B. 乙的最大速度為

C. 乙的質(zhì)量是M/2

D. 乙的最大動能比甲的大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖1和圖2是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個電路圖,L1L2為電感線圈。實(shí)驗(yàn)時,斷開開關(guān)S1瞬間,燈A1突然閃亮,隨后逐漸變暗;閉合開關(guān)S2,燈A2逐漸變亮,而另一個相同的燈A3立即變亮,最終A2與A3的亮度相同。下列說法正確的是

A. 圖1中,A1L1的電阻值相同

B. 圖1中,閉合S1,電路穩(wěn)定后,A1中電流大于L1中電流

C. 圖2中,變阻器RL2的電阻值相同

D. 圖2中,閉合S2瞬間,L2中電流與變阻器R中電流相等

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案