【題目】間距為l=0.5m兩平行金屬導(dǎo)軌由傾斜部分和水平部分平滑連接而成,如圖所示,傾斜部分導(dǎo)軌的傾角θ=30°,上端連有阻值R=0.5Ω的定值電阻且傾斜導(dǎo)軌處于大小為B1=0.5T、方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中。水平部分導(dǎo)軌足夠長,圖示矩形虛線框區(qū)域存在大小為B2=1T、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場,磁場區(qū)域的寬度d=3m。現(xiàn)將質(zhì)量m=0.1kg、內(nèi)阻r=0.5Ω、長l=0.5m的導(dǎo)體棒ab從傾斜導(dǎo)軌上端釋放,達(dá)到穩(wěn)定速度v0后進(jìn)入水平導(dǎo)軌,當(dāng)恰好穿過B2磁場時速度v=2m/s,已知導(dǎo)體棒穿過B2磁場的過程中速度變化量與在磁場中通過的距離滿足(比例系數(shù)k未知),運動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,不計摩擦阻力和導(dǎo)軌電阻。求:

1)導(dǎo)體棒ab的速度v0;

2)導(dǎo)體棒ab穿過B2磁場過程中通過R的電荷量及導(dǎo)體棒ab產(chǎn)生的焦耳熱;

3)若磁場B1大小可以調(diào)節(jié),其他條件不變,為了使導(dǎo)體棒ab停留在B2磁場區(qū)域,B1需滿足什么條件。

【答案】(1)8m/s(2)1.5C;1.5J(3)

【解析】

1)當(dāng)導(dǎo)體棒ab運動穩(wěn)定后做勻速運動,由平衡條件和安培力公式結(jié)合求解導(dǎo)體棒ab的速度v0
2)通過R的電荷量可根據(jù)電量與電流的關(guān)系、歐姆定律和法拉第電磁感應(yīng)定律結(jié)合求解。由能量守恒定律和能量分配關(guān)系求導(dǎo)體棒ab產(chǎn)生的焦耳熱;
3)當(dāng)導(dǎo)體棒abB2磁場區(qū)域通過的位移x'd時棒ab將停留在B2磁場區(qū)域。根據(jù)題意求出k,從而得到導(dǎo)體棒ab以速度v′通過B2磁場時與在磁場中通過的距離x′滿足的關(guān)系,再結(jié)合導(dǎo)體棒abB1磁場中達(dá)到穩(wěn)定速度受力平衡列式求解。

1)當(dāng)導(dǎo)體棒ab運動穩(wěn)定后,做勻速運動,由平衡條件知,

感應(yīng)電流

聯(lián)立得

2)穿過B2磁場過程中的平均電流:

聯(lián)立得=1.5C

設(shè)穿過B2磁場過程中產(chǎn)生的總焦耳熱為Q,則由能量守恒定律知

導(dǎo)體棒ab產(chǎn)生的焦耳熱

聯(lián)立得Q=1.5 J

3)根據(jù)題意有, ,則若導(dǎo)體棒ab以速度v′通過B2磁場時與在磁場中通過的距離x′滿足

導(dǎo)體棒abB1磁場中達(dá)到穩(wěn)定速度時,由平衡條件知

聯(lián)立得

根據(jù)題意,

聯(lián)立以上二式并代入數(shù)據(jù)得

練習(xí)冊系列答案
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【題目】1)如圖所示,在研究平拋運動時,如圖1所示,用小錘擊打彈性金屬片,金屬片把A球沿水平方向拋出,同時B球被松開,自由下落.A、B兩球同時開始運動.兩球同時落地,該實驗現(xiàn)象說明了A 球在離開軌道后____________

A.水平方向的分運動是勻速直線運動

B.水平方向的分運動是勻加速直線運動

C.豎直方向的分運動是自由落體運動

D.豎直方向的分運動是勻速直線運動

2)一個同學(xué)在《研究平拋物體的運動》實驗中,只畫出了如下圖所示的一部分曲線,于是他在曲線上取水平距離相等的三點A、BC,量得△x0.2m。又量出他們之間的豎直距離分別為h10.1m,h20.2mg10m/s ,利用這些數(shù)據(jù),可求得:物體拋出時的初速度為_________m/s。物體拋出點到A點的水平距離為__________m

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【題目】如圖所示為汽車在水平路面上啟動過程中的v-t圖像,oa為過原點的傾斜直線,ab段表示以額定功率行駛時的加速階段。bc段是與ab段相切的水平直線.下述說法正確的是

A. 時間內(nèi)汽車以恒定功率做勻加速運動

B. 時間內(nèi)的平均速度為

C. 在全過程中t2時刻的牽引力及其功率都是最大值

D. 在全過程中t1時刻的牽引力及其功率都是最大值

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【題目】下列說法正確的是(

A. 楞次最先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)

B. 法拉第發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件

C. 可知,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與放在該處的一小段通電導(dǎo)線I、L的乘積成反比

D. 若運動的電荷不受洛倫茲力作用,則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如下圖所示,ab間接入u=200sin100πtV的交流電源,理想變壓器的原副線圈匝數(shù)比為2︰1,Rt為熱敏電阻,且在此時的環(huán)境溫度下Rt=2Ω(溫度升高時其電阻減小),忽略保險絲L的電阻,電路中電表均為理想電表,電路正常工作,則(   )

A. 保險絲的熔斷電流不小于

B. 原副線圈交流電壓的頻率之比為2︰1

C. 若在副線圈兩端并入一個耐壓值為100V的電容器,電容器可以正常工作

D. 若環(huán)境溫度升高,電壓表示數(shù)減小,電流表示數(shù)增大,輸入功率不變

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【題目】如圖所示,水平導(dǎo)軌間距為L=1.0m,導(dǎo)軌電阻忽略不計;導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m=lkg,電阻R0=0.9Ω,與導(dǎo)軌接觸良好;電源電動勢E=6V,內(nèi)阻r=0.1Ω,電阻R=2.0Ω;外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.5T,方向垂直于ab,與導(dǎo)軌平面成α=53°角;ab與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為μ=0.5,定滑輪摩擦不計,重物的質(zhì)量M=lkg,線對ab的拉力為水平方向,重力加速度g=10m/s2.已知sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:

(1)通過ab的電流大小.

(2)ab受到的安培力大。

(3)導(dǎo)體棒加速度大小和方向

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【題目】地球?qū)υ虑蚓哂邢喈?dāng)大的萬有引力但月球并沒有向地球靠近,其原因是( )

A. 萬有引力不斷改變月球的運動方向,使得月球繞地球運行

B. 不僅地球?qū)υ虑蚓哂腥f有引力,而且太陽系里其他星球?qū)υ虑蛞灿腥f有引力,這些力的合力等于零

C. 地球?qū)υ虑虻囊不算大

D. 不僅地球?qū)υ虑蛴腥f有引力,而且月球?qū)Φ厍蛞灿腥f有引力這兩個力大小相等,方向相反,互相平衡了

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A. 開普勒-452與太陽的質(zhì)量之比

B. 開普勒-452與太陽的密度之比

C. 開普勒-452b與地球繞各自恒星公轉(zhuǎn)的線速度之比

D. 開普勒-452b與地球受到各自恒星對它們的萬有引力之比

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A. 鵲橋中繼星繞地球轉(zhuǎn)動的角速度比月球繞地球角速度大

B. 鵲橋中繼星繞地球轉(zhuǎn)動的線速度比月球繞地球線速度大

C. 鵲橋中繼星繞地球轉(zhuǎn)動的向心加速度比月球繞地球轉(zhuǎn)動的向心加速度小

D. 鵲橋中繼星繞地球轉(zhuǎn)動的周期比地球的同步衛(wèi)星周期長

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