【題目】半徑分別為r和2r的同心圓形導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，一長(zhǎng)為r、質(zhì)量為m且質(zhì)量分布均勻的直導(dǎo)體棒AB置于圓導(dǎo)軌上面，BA的延長(zhǎng)線通過(guò)圓導(dǎo)軌中心O，裝置的俯視圖如圖所示．整個(gè)裝置位于一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向豎直向下．在內(nèi)圓導(dǎo)軌的C點(diǎn)和外圓導(dǎo)軌的D點(diǎn)之間接有一阻值為R的電阻（圖中未畫(huà)出）．直導(dǎo)體棒在水平外力作用下以角速度ω繞O逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸．設(shè)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻均可忽略．重力加速度大小為g．求：

（1）通過(guò)電阻R的感應(yīng)電流的方向和大��；

（2）外力的功率．

【答案】（1）方向?yàn)镃→D 大小為

（2）＋

【解析】

試題分析： （1）根據(jù)右手定則，得導(dǎo)體棒AB上的電流方向?yàn)锽→A，故電阻R上的電流方向?yàn)镃→D．

設(shè)導(dǎo)體棒AB中點(diǎn)的速度為v，則v＝

而vA＝ωr，vB＝2ωr

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，導(dǎo)體棒AB上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝Brv

根據(jù)閉合電路歐姆定律得I＝，聯(lián)立以上各式解得通過(guò)電阻R的感應(yīng)電流的大小為I＝．

（2）根據(jù)能量守恒定律，外力的功率P等于安培力與摩擦力的功率之和，即P＝BIrv＋Ffv，而Ff＝μmg

解得P＝＋．

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】對(duì)于萬(wàn)有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 公式中G為引力常量，是人為規(guī)定的

B. r趨近零時(shí)，萬(wàn)有引力趨于無(wú)窮大

C. 受到的萬(wàn)有引力總是大小相等

D. 受到的萬(wàn)有引力總是大小相等、方面相反，是一對(duì)平衡力

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力F需由物體運(yùn)動(dòng)情況決定，合力提供的向心力F供由物體受力情況決定．若某時(shí)刻F需＝F供，則物體能做圓周運(yùn)動(dòng)；若F需>F供，物體將做離心運(yùn)動(dòng)；若F需<F供，物體將做近心運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)有一根長(zhǎng)L＝1 m的不可伸長(zhǎng)的輕繩，其一端固定于O點(diǎn)，另一端系著質(zhì)量m＝0.5 kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，將小球提至O點(diǎn)正上方的A點(diǎn)處，此時(shí)繩剛好伸直且無(wú)張力，如圖所示．不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2，則：

（1）為保證小球能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，在A點(diǎn)至少應(yīng)施加給小球多大的水平速度？

（2）若小球以速度v1＝4 m/s水平拋出，則拋出的瞬間，繩中的張力為多少？

（3）若小球以速度v2＝1 m/s水平拋出，則拋出的瞬間，繩中若有張力，求其大小；若無(wú)張力，試求繩子再次伸直時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】甲、乙兩船在同一條河流中同時(shí)開(kāi)始渡河，河寬為H，河水流速為νo，劃船速度均為ν，出發(fā)時(shí)兩船相距，甲、乙兩船船頭均與河岸成60°角，如圖所示．已知乙船恰好能垂直到達(dá)對(duì)岸A點(diǎn)．則下列判斷正確的是

A. 甲、乙兩船到達(dá)對(duì)岸的時(shí)間不同

B. v=2v0

C. 兩船可能在未到達(dá)對(duì)岸前相遇

D. 甲船也在A點(diǎn)靠岸

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在物理課上，老師在講解“慣性”概念時(shí)，做了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)：用兩根細(xì)繩分別懸掛一個(gè)乒乓球和一個(gè)同體積的實(shí)心小鐵球，用力對(duì)著乒乓球吹氣，乒乓球偏離了豎直方向；用幾乎同樣大的力對(duì)著小鐵球吹氣，小鐵球幾乎沒(méi)有動(dòng)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)主要說(shuō)明的物理問(wèn)題是

A．一切物體都具有慣性 B．物體的質(zhì)量越大，其具有的慣性也越大

C．只有運(yùn)動(dòng)的物體才具有慣性 D．只有靜止的物體才具有慣性

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，圖甲所示，在雜技表演中，猴子沿豎直桿向上運(yùn)動(dòng)，其v－t圖象如圖乙所示。人頂桿沿水平地面運(yùn)動(dòng)的s－t圖象如圖丙所示。若以地面為參考系，下列說(shuō)法中正確的是

A. 猴子的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線

B. 猴子在2s內(nèi)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

C. t＝0時(shí)猴子的速度大小為8m/s

D. t＝2s時(shí)猴子的加速度大小為4m/s2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】光滑水平面上有一直角坐標(biāo)系，質(zhì)量m＝4kg的質(zhì)點(diǎn)靜止在坐標(biāo)原點(diǎn)O處．先用沿x軸正方向的力F1＝8N作用了2s；然后撤去F1，并立即用沿y軸正方向的力F2＝24N作用1s，則質(zhì)點(diǎn)在這3s內(nèi)的軌跡為圖中的（ ）．

A. B. C. D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2009年5月，航行飛在完成對(duì)哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后，在A點(diǎn)從圓形軌道Ⅰ進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，B為軌道Ⅱ上的一點(diǎn)，如圖所示。關(guān)于航行飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的有( )

A. 在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)A的速度小于經(jīng)過(guò)B的速度

B. 在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)A的速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)A的速度

C. 在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)的周期小于在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的周期

D. 在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)A 加速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)A的加速度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)多用電表中的電池進(jìn)行更換時(shí)，發(fā)現(xiàn)里面除了一節(jié)1.5 V的干電池外，還有一個(gè)方形的層疊電池．為了測(cè)定層疊電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室中提供了如下器材：

A．電流表A1(滿偏電流10 mA，內(nèi)阻10 Ω)

B．電流表A2(0～0.6 A～3 A，內(nèi)阻未知)

C．滑動(dòng)變阻器R0(0～100 Ω，1.0 A)

D．定值電阻R(阻值990 Ω)

E．開(kāi)關(guān)S與導(dǎo)線若干

(1)該同學(xué)根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)了合理的電路．請(qǐng)你在右上側(cè)的方框內(nèi)畫(huà)出相應(yīng)的電路圖______．

(2)該同學(xué)根據(jù)上述設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路測(cè)出多組數(shù)據(jù)，繪出如下圖所示的I1－I2圖線(I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù))，則由圖線可以得到被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω.(保留兩位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案