如圖所示,水平桌面上有兩根相距為L=20cm,足夠長的的水平平行光滑導(dǎo)軌,導(dǎo)軌的一端連接電阻R=0.9Ω,若在導(dǎo)軌平面上建立直角平面坐標(biāo)系,取與導(dǎo)軌平行向右方向?yàn)閤軸正方向,而與導(dǎo)軌垂直的水平方向?yàn)閥軸方向。在x < 0的一側(cè)沒有磁場(chǎng),在x > 0的一側(cè)有豎直向下的磁場(chǎng)穿過導(dǎo)軌平面。該磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小沿y軸方向均勻,但沿x軸方向隨x的增大而增大,且B=kx,式中k=15/4T/m。質(zhì)量為M的金屬桿AB水平而與導(dǎo)軌垂直放置,可在導(dǎo)軌上沿與導(dǎo)軌平行的方向運(yùn)動(dòng),當(dāng)t=0時(shí),AB位于x=0處,并有沿x軸正方向的初速度v0=5m/s。在運(yùn)動(dòng)過程中,有一大小變化的沿x軸方向的水平拉力F作用于AB,使AB有沿x軸負(fù)方向、大小為a=10m/s2的恒定加速度作勻變速直線運(yùn)動(dòng)。除R外,其它電阻均忽略不計(jì)。求:
(1)該回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流可以持續(xù)的時(shí)間;
(2)當(dāng)AB向右運(yùn)動(dòng)的速度為3 m/s時(shí),回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大;
(3)若滿足x < 0時(shí)F=0,求AB經(jīng)1.6s時(shí)的位置坐標(biāo),并寫出AB向右運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力F與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系(直接用a、v0、M、k、R、L表示),以及在0.6s時(shí)金屬桿AB受到的磁場(chǎng)力。
(1)t=t1+t2=1s
(2)E=B2Lv2=3×0.2×3=1.8V。
(3)①x3=-v0t3=-5×(1.6-1)=-3m
② F+F安=Ma
③ 方向:沿X軸正方向
(1)棒減速到零所用時(shí)間,棒返回時(shí)間t1=t2=0.51s。
有電流的時(shí)間即為棒在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,所以t=t1+t2=1s
(2)當(dāng)AB向右運(yùn)動(dòng)的速度為3 m/s時(shí),桿的位移為:,此時(shí)桿處的磁感強(qiáng)度為:,所以E=B2Lv2=3×0.2×3=1.8V。
(3)①由(1)可知1秒棒回到0位置,離開磁場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
速度向左大小v3=5m/s, 得:x3=-v0t3=-5×(1.6-1)=-3m
②
因?yàn)閯蜃兯僦本運(yùn)動(dòng),所以有:F+F安=Ma
③ 當(dāng)t=0.6s時(shí), 而vt=v0-at=5-10×0.6=-1.0m/s 得:
方向:沿X軸正方向
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科目:高中物理 來源: 題型:
A、
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B、
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C、mgH-mgh | ||||
D、
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科目:高中物理 來源:2013年江蘇省揚(yáng)州市學(xué)業(yè)水平測(cè)試模擬物理試卷(二)(帶解析) 題型:單選題
如圖所示,水平桌面上的A點(diǎn)處有一個(gè)質(zhì)量為m的物體以初速度v0被拋出,不計(jì)空氣阻力,當(dāng)它到達(dá)B點(diǎn)時(shí),其動(dòng)能的表達(dá)式正確的是( )
A. | B. |
C.mgH-mgh | D. |
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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年浙江省嵊泗中學(xué)高一下學(xué)期第二次月考物理試卷(帶解析) 題型:單選題
如圖所示,水平桌面上的A點(diǎn)處有一個(gè)質(zhì)量為m的物體以初速度v0被拋出,不計(jì)空氣阻力,當(dāng)它到達(dá)B點(diǎn)時(shí),其動(dòng)能的表達(dá)式正確的( )
A. | B. |
C.mgH-mgh | D. |
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科目:高中物理 來源:2015屆浙江省高一下學(xué)期第二次月考物理試卷(解析版) 題型:選擇題
如圖所示,水平桌面上的A點(diǎn)處有一個(gè)質(zhì)量為m的物體以初速度v0被拋出,不計(jì)空氣阻力,當(dāng)它到達(dá)B點(diǎn)時(shí),其動(dòng)能的表達(dá)式正確的( )
A. B.
C.mgH-mgh D.
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科目:高中物理 來源:2013年江蘇省揚(yáng)州市學(xué)業(yè)水平測(cè)試模擬物理試卷(二)(解析版) 題型:選擇題
如圖所示,水平桌面上的A點(diǎn)處有一個(gè)質(zhì)量為m的物體以初速度v0被拋出,不計(jì)空氣阻力,當(dāng)它到達(dá)B點(diǎn)時(shí),其動(dòng)能的表達(dá)式正確的是( )
A. B.
C.mgH-mgh D.
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