【題目】如圖1所示,足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置,其寬度L1m,一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面,導(dǎo)軌的上端MP之間連接阻值為R0.40Ω的電阻,質(zhì)量為m0.01kg、電阻為r0.30Ω的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上.現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開(kāi)始下滑,下滑過(guò)程中ab始終保持水平,且與導(dǎo)軌接觸良好,其下滑距離x與時(shí)間t的關(guān)系如圖2所示,圖象中的OA段為曲線,AB段為直線,導(dǎo)軌電阻不計(jì),g10m/s2(忽略ab棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)原磁場(chǎng)的影響),試求:

1)當(dāng)t1.5s時(shí),重力對(duì)金屬棒ab做功的功率;

2)金屬棒ab在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的1.5s內(nèi),電阻R上產(chǎn)生的熱量;

3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。

【答案】10.7W20.26J30.1T

【解析】

1)由xt圖象求得t1.5s時(shí)金屬棒的速度為v==m/s=7m/s

t1.5s時(shí),重力對(duì)金屬棒ab做功的功率為Pmgv0.01×10×7W0.7W

2)金屬棒ab在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的1.5s內(nèi),金屬棒的重力勢(shì)能減小,轉(zhuǎn)化為金屬棒的動(dòng)能和電路的內(nèi)能.設(shè)電路中產(chǎn)生的總焦耳熱為Q,根據(jù)能量守恒定律得

mgx=mv2+Q

代入解得Q0.455J

由焦耳定律得R中發(fā)熱QRI2Rt,金屬棒ab發(fā)熱QrI2rt,則QRQrRr43

QR+QrQ

解得QR0.26J

3)金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的安培力大小為FBIL,而I=,EBLv

得到F=

根據(jù)平衡條件得Fmg

則有=mg

代入解得B0.1T

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,A為內(nèi)表面光滑的薄壁金屬盒,其質(zhì)量mA=0.5kg,底面長(zhǎng)L=2.0m。A的中央位置放有可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量mB=1.0kg的小球B.在A左側(cè)與A相距s=0.61m處有一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為mc=0.5kg的物塊C,開(kāi)始以v0=6.2m/s的速度向右沿直線運(yùn)動(dòng),與A碰撞后粘在一起。已知A、C與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.2,不考慮各物體相互碰撞的時(shí)間及BA碰撞時(shí)的機(jī)械能損失,三物體始終在一條直線上運(yùn)動(dòng),取g=10m/s2.求:

(1)CA碰撞時(shí)速度的大。

(2)從CA結(jié)為一體到最后三物體都靜止所經(jīng)歷的時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在一根張緊的水平繩上掛有 5 個(gè)單擺,其中 b 擺球質(zhì)量最大,其余 4 個(gè)擺球質(zhì)量相等,擺長(zhǎng)關(guān)系為 Lc>Lb=Ld>La>Le,現(xiàn)將 b 擺垂直紙面向里拉開(kāi)一微小角度后釋放,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,其余各擺均振動(dòng)起來(lái)并達(dá)到穩(wěn)定,下列敘述正確的是(

A. 4 個(gè)單擺的周期 Tc>Td>Ta>Te

B. 4 個(gè)單擺的頻率 fa=fc=fd=fe

C. 4 個(gè)單擺的振幅 Aa=Ac=Ad=Ae

D. 4 個(gè)單擺中 c 擺的振幅最大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于分子動(dòng)理論,下列說(shuō)法中正確的是

A. 布朗運(yùn)動(dòng)就是分子的運(yùn)動(dòng)

B. 分子動(dòng)理論中的分子是組成物質(zhì)的分子、原子或離子的統(tǒng)稱(chēng)

C. 氣體向四周擴(kuò)散的速度大小等于氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速度大小

D. 容器內(nèi)氣體對(duì)器壁的壓力大小等于容器內(nèi)氣體受到的重力的大小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在同一水平面中的光滑平行導(dǎo)軌P、Q相距l1m,導(dǎo)軌左端接有如圖所示的電路.其中水平放置的平行板電容器兩極板M、N部距離d10mm,定值電阻R1R212Ω,R3,金屬棒ab電阻r,其它電阻不計(jì).磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直穿過(guò)導(dǎo)軌平面,當(dāng)金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),懸浮于電容器兩極板之間,質(zhì)量m1×1014kg,帶電量q=﹣1×1014C的微粒恰好靜止不動(dòng).取g10m/s2,在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好.且運(yùn)動(dòng)速度保持恒定.試求:

1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向;

2ab兩端的路端電壓;

3)金屬棒ab運(yùn)動(dòng)的速度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】圖為盧瑟福和他的同事們做的α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,以下說(shuō)法中正確的是

A. 選擇金箔的理由是這種原子具有較大的核電荷數(shù)和優(yōu)良的延展性能

B. 觀察到α粒子多數(shù)進(jìn)入A,少數(shù)進(jìn)入B,沒(méi)有進(jìn)入CD

C. 原子的直徑大小約為原子核的直徑大小的10萬(wàn)倍

D. 實(shí)驗(yàn)裝置可以不抽成真空

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)在做描繪小燈泡的伏安特性曲線測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)電路如下,其中圖1中在電鍵閉合前,滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭應(yīng)滑到最____(填左或右);圖2中在電鍵閉合前,滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭應(yīng)滑到最______(填左或右)

他又用多用表測(cè)量該小燈泡電阻,正確操作后指針偏轉(zhuǎn)如圖3所示,則電阻值應(yīng)為____Ω,該同學(xué)把紅黑表筆互換了插孔,這樣________ (會(huì)不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】我國(guó)飛豹戰(zhàn)機(jī)作戰(zhàn)半徑可達(dá)1500 km,完全沖破了第一島鏈束縛”.假設(shè)一架飛豹戰(zhàn)機(jī)于8點(diǎn)整從遼寧號(hào)航母起飛,在8點(diǎn)18分正好抵達(dá)距航母680 km的指定位置,戰(zhàn)機(jī)儀表顯示此段行程正好為800 km.試求:

(1)戰(zhàn)機(jī)此段過(guò)程的平均速率和飛行100 m約需的時(shí)間分別是多少?

(2)此段過(guò)程中戰(zhàn)機(jī)的平均速度大小又是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示的曲線為一質(zhì)點(diǎn)在恒定合外力作用下運(yùn)動(dòng)的一段軌跡,質(zhì)點(diǎn)由AB的時(shí)間與質(zhì)點(diǎn)由BC的時(shí)間相等,已知曲線AB段長(zhǎng)度大于BC段長(zhǎng)度。則下列判斷正確的是(

A. 該質(zhì)點(diǎn)做非勻變速運(yùn)動(dòng)

B. 該質(zhì)點(diǎn)在這段時(shí)間內(nèi)做減速運(yùn)動(dòng)

C. 兩段時(shí)間內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)的速度變化量相等

D. 兩段時(shí)間內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)的速度變化量不等

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