【題目】如圖,在金屬導(dǎo)軌MNCPQD中,MNPQ平行且間距為L1 m,MNQP所在平面與水平面夾角α37°NQ連線(xiàn)與MN垂直,MP間接有阻值R10 Ω的電阻.光滑直導(dǎo)軌NCQD在同一水平面內(nèi),與NQ的夾角均為θ53°ab棒的初始位置在水平導(dǎo)軌上與NQ重合.ef棒垂直放在傾斜導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ01,由導(dǎo)軌上的小立柱12阻擋而靜止.金屬棒abef質(zhì)量均為m05 kg,長(zhǎng)均為L1 m.空間有豎直方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度B2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出).兩金屬棒與導(dǎo)軌保持良好接觸,ef棒的阻值R10 Ω,不計(jì)所有導(dǎo)軌和ab棒的電阻.假設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等.忽略感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng).若ab棒在拉力F的作用下,以垂直于NQ的速度v11 m/s在水平導(dǎo)軌上向右勻速運(yùn)動(dòng),且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中ef棒始終靜止(g10 m/s2,sin 37°06,cos 37°08).

1)求金屬棒ab運(yùn)動(dòng)到x03 m處時(shí),經(jīng)過(guò)ab棒的電流大。

2)推導(dǎo)金屬棒abNQ處運(yùn)動(dòng)一段距離x過(guò)程中拉力Fx的關(guān)系式;

3)若ab棒以垂直于NQ的速度v22 m/s在水平導(dǎo)軌上向右勻速運(yùn)動(dòng),在NQ位置時(shí)取走小立柱12,且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中ef棒始終靜止.求此狀態(tài)下磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最大值(此問(wèn)結(jié)果可只保留一位有效數(shù)字).

【答案】10.22A

2

34.79T;磁場(chǎng)方向可豎直向上,也可豎直向下。

【解析】

試題(1ab棒滑行距離為x時(shí),ab棒在導(dǎo)軌間的棒長(zhǎng)

此時(shí),ab棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)

流過(guò)ab棒的電流

2)拉力Fx的關(guān)系式,代入數(shù)據(jù)得

3)流過(guò)ef棒的電流

ef棒所受安培力

聯(lián)立①②,解得,

式可得,x0B為最大值時(shí)有最大值

由題意知,ab棒所受安培力方向必水平向左,ef棒所受安培力方向必水平向右,使為最大值的受力分析如圖所示,圖中為最大靜摩擦力,

則有:

聯(lián)立③④,代入數(shù)據(jù)得,

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】某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)如圖甲所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OBOC為細(xì)繩,圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫(huà)出的圖.

(1)如果沒(méi)有操作失誤,圖乙中的兩力中,方向一定沿AO方向的是_____

(2)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是_____

A.理想實(shí)驗(yàn)法 B.等效替代法 C.控制變量法

(3)下列方法中,有助于減小實(shí)驗(yàn)誤差的是_____

A.盡可能使OBOC兩細(xì)繩的夾角大些

B.盡可能使兩彈簧秤的讀數(shù)相差大些

C.盡可能使OBOC兩細(xì)繩與紙面平行

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,飛行器P繞某星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),星球相對(duì)飛行器的張角為θ,下列說(shuō)法正確的是

A. 飛行器軌道半徑越大,周期越長(zhǎng)

B. 飛行器軌道半徑越大,速度越大

C. 若測(cè)得飛行器繞星球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期和張角,可得到星球的平均密度

D. 若測(cè)得飛行器繞星球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期及其軌道半徑,可得到星球的平均密度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法正確的是( )

A. 某種放射性元素的半衰期為T,則這種元素的12個(gè)原子核在經(jīng)過(guò)2T時(shí)間后,這些原子核一定還有3個(gè)沒(méi)有發(fā)生衰變

B. 根據(jù)愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)方程EK=hvW,若頻率分別為 (<)的光均能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng),則頻率為的光照射該金屬時(shí)產(chǎn)生的光電子的初動(dòng) 能一定比頻率為的光照射該金屬時(shí)產(chǎn)生的光電子的初動(dòng)能更大

C. 氫原子由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí),從n=4能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)所放出的光子恰能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng),則處在n=4能級(jí)的一大群氫原子躍遷時(shí)所放出的光子中有4種光子能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

D. 放射性元素發(fā)生衰變時(shí),放射性元素的原子放出核外電子,形成高速電子流一一即 射線(xiàn)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4.0V 0.7A”的字樣,現(xiàn)要求測(cè)定小燈泡在不同電壓下的功率P,并作出功率P與其兩端電壓的平方U2的關(guān)系圖.可供選擇器材如下:

A.小燈泡L,規(guī)格“4.0V 0.7A”
B.電流表A103A,內(nèi)阻約0.1Ω

C.電流表A200.6A,內(nèi)阻r2 =0.2Ω
D.電壓表V103V,內(nèi)阻9kΩ

E.電壓表V2015V,內(nèi)阻約為30kΩ
F.標(biāo)準(zhǔn)電阻R1=1Ω

G.標(biāo)準(zhǔn)電阻R2=3kΩ
H.滑動(dòng)變阻器R010Ω

I.學(xué)生電源(E=6V,內(nèi)阻不計(jì))
J.開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線(xiàn)若干

1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路來(lái)測(cè)量,當(dāng)電壓表讀數(shù)為2.40V時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示為____A,此時(shí)L的電阻為____Ω

2學(xué)習(xí)小組同學(xué)經(jīng)討論認(rèn)為要想更準(zhǔn)確地描繪出L完整的P—U2曲線(xiàn),需要重新設(shè)計(jì)電路.請(qǐng)你在甲同學(xué)的基礎(chǔ)上利用所供器材,在圖丙所示的虛線(xiàn)框內(nèi)補(bǔ)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖,并在圖上標(biāo)明所選器材代號(hào);若伏特表讀數(shù)為2.70V,安培表讀數(shù)為0.50A,則燈L消耗的功率P=____W

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】兩個(gè)質(zhì)量相等的物體,分別從兩個(gè)高度相等而傾角不同的光滑斜面頂端由靜止開(kāi)始滑下,如圖1所示,則下列說(shuō)法正確的是( )

A. 到達(dá)底部時(shí)重力的功率相等

B. 到達(dá)底部時(shí)速度相等

C. 下滑過(guò)程中重力做的功相等

D. 到達(dá)底部時(shí)動(dòng)能相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示的同心圓是電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)線(xiàn),一個(gè)電子只在電場(chǎng)力作用下沿著直線(xiàn)由AC運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度越來(lái)越小B為線(xiàn)段AC的中點(diǎn),則下列說(shuō)法正確的是(  )

A. 電子沿AC方向運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的電場(chǎng)力越來(lái)越小

B. 電子沿AC方向運(yùn)動(dòng)時(shí)它具有的電勢(shì)能越來(lái)越大

C. 電勢(shì)差UABUBC

D. 電勢(shì)φAφBφC

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】寬為L,共N匝,線(xiàn)圈的下部懸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直紙面。當(dāng)線(xiàn)圈中通有電流I(方向如圖)時(shí),,在天平左、右兩邊加上質(zhì)量各為m1、m2的砝碼,天平平衡.當(dāng)電流反向(大小不變)時(shí),右邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后,天平重新平衡.由此可知

A. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里,大小為

B. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里,大小為

C. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外,大小為

D. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外,大小為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】利用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻制作的熱傳感器,一般體積很小,可以用來(lái)測(cè)量很小范圍內(nèi)的溫度變化,反應(yīng)快,而且精確度高.

(1)如果將負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻與電源、電流表和其他元件串聯(lián)成一個(gè)電路,其他因素不變,只要熱敏電阻所處區(qū)域的溫度降低,電路中電流將變________(選填”).

(2)上述電路中,我們將電流表中的電流刻度換成相應(yīng)的溫度刻度,就能直接顯示出熱敏電阻附近的溫度.如果刻度盤(pán)正中的溫度為20(如圖甲所示),則25℃的刻度應(yīng)在20℃的刻度的________(選填”)側(cè).

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同步練習(xí)冊(cè)答案