(3)上問中.若=2Ω.金屬棒中的電流方向由到.則磁感應(yīng)強度的大小和方向. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(2005·上海)如圖所示,處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌相距1m,導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37°角,下端連接阻值為R的電阻.勻強磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直.質(zhì)量為0.2kg、電阻不計的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,它們之間的動摩擦因數(shù)為0.25.

(1)求金屬棒ab沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時的加速度大;

(2)當金屬棒ab下滑速度達到穩(wěn)定時,電阻R消耗的功率為8W,求該速度的大;

(3)在上問中,若R=2Ω,金屬棒中的電流方向由a到b,求磁感應(yīng)強度的大小和方向.(g取,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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 如圖所示,一端封閉的兩條平行光滑導(dǎo)軌相距L,距左端L處的中間連有一段傾角為θ的光滑傾斜導(dǎo)軌,其下端用一光滑小圓弧與右端的水平導(dǎo)軌相接,導(dǎo)軌左右兩段處于高度相差H的水平面上.斜面導(dǎo)軌所在區(qū)域無磁場,右段水平區(qū)域存在恒定的、豎直向下的勻強磁場B2,其磁感應(yīng)強度B2待求.左段水平區(qū)域存在均勻分布但隨時間線性變化的、豎直向上的勻強磁場B1,其磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律為,式中B0k都是已知常數(shù).在斜面軌道頂端,放置一質(zhì)量為m的金屬棒ab,與導(dǎo)軌左段形成閉合回路.設(shè)金屬棒在回路中的電阻為R,導(dǎo)軌電阻不計,重力加速度為g

(1)問金屬棒在傾斜面軌道上滑動時,回路中感應(yīng)電流的大小和方向是否發(fā)生改變?為什么?

(2)求金屬棒在傾斜軌道上滑動的時間內(nèi),回路中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱量;

(3)若在金屬棒滑到傾斜軌道底端進入勻強磁場B2后剛好做勻速運動,求磁場的磁感應(yīng)強度B2的大。

 

 

 

 

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 如圖所示,一端封閉的兩條平行光滑導(dǎo)軌相距L,距左端L處的中間連有一段傾角為θ的光滑傾斜導(dǎo)軌,其下端用一光滑小圓弧與右端的水平導(dǎo)軌相接,導(dǎo)軌左右兩段處于高度相差H的水平面上.斜面導(dǎo)軌所在區(qū)域無磁場,右段水平區(qū)域存在恒定的、豎直向下的勻強磁場B2,其磁感應(yīng)強度B2待求.左段水平區(qū)域存在均勻分布但隨時間線性變化的、豎直向上的勻強磁場B1,其磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律為,式中B0k都是已知常數(shù).在斜面軌道頂端,放置一質(zhì)量為m的金屬棒ab,與導(dǎo)軌左段形成閉合回路.設(shè)金屬棒在回路中的電阻為R,導(dǎo)軌電阻不計,重力加速度為g

(1)問金屬棒在傾斜面軌道上滑動時,回路中感應(yīng)電流的大小和方向是否發(fā)生改變?為什么?

(2)求金屬棒在傾斜軌道上滑動的時間內(nèi),回路中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱量;

(3)若在金屬棒滑到傾斜軌道底端進入勻強磁場B2后剛好做勻速運動,求磁場的磁感應(yīng)強度B2的大。

 

 

 

 

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如圖所示,處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌相距L=1m,導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37°角,下端連接阻值為R的電阻.勻強磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直.質(zhì)量為m=0.2kg,電阻不計的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,它們之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25.(設(shè)最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力大。┣螅
(1)金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時加速度a的大。
(2)當金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時,電阻R消耗的功率為8W,求此時金屬棒速度v的大;
(3)在上問中,若R=2Ω,金屬棒中的電流方向由a到b,求磁感應(yīng)強度B的大小和方向.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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如圖所示,處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌相距1 m,導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37°角,下端連接阻值為R的電阻.勻強磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直,質(zhì)量為0.2 kg、電阻不計的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,它們之間的動摩擦因數(shù)為0.25.

(1)求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時的加速度大;

(2)當金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時,電阻R消耗的功率為8 W,求該速度的大;

(3)在上問中,若R=2 Ω,金屬棒中的電流方向由a到b,求磁感應(yīng)強度的大小與方向?(g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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一、選擇題:本題共10小題,每小題4分,共40分。在每個小題給出的四個選項中至少有一個選項符合題目要求,選全的得4分,選對但不全的得2分,選錯和不選的得0分。

1.D   2.C  3.BD   4.A   5.D    6.BD   7.D    8.D   9.A    10.C   

二、實驗題 :本題共4個小題,滿分23分,把答案直接填在題中的相應(yīng)位置。

11. A  C       (3分)  

12. A B D      (3分)   

13.D、B、E     (3分)  

14.(14分)(1)E      (2分)

   (2)見右圖         (3分)

   (3)見下左圖(2分),1.50, 0.80 (各2分)

   (4)如下圖右(3分)     

 

 

 

 

 

 

 

 

三、計算題:本題共3個小題,共37分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、示意圖、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

15.(12分)解:

(1)小球第一次上升過程中    (1分) 

   (1分)

小球第一次下落過程中       (1分) 

        (1分)

        (1分)

(2) 第一次落回地面時的速度為,有

       (2分)

第二次上升的速度為,有 

  ,    (2分)

小球與地面撞擊時損失的能量為     (1分)

小球在空中損失的機械能為     (1分)

從小球剛開始上拋到第二次落到平面之前的過程中損失的機械能為   (1分)

16.(12分)解:(1)微粒在加速電場中由動能定理得  

        解得v0=1.0×104m/s    (2分)

(2)微粒在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動,有  

  ,         (2分)

飛出電場時,速度偏轉(zhuǎn)角的正切為 

      解得  θ=30o       (2分)

(3)進入磁場時微粒的速度是:       (2分)

軌跡如圖,由幾何關(guān)系有:         (1分)

洛倫茲力提供向心力:    (2分)

聯(lián)立以上三式得      

代入數(shù)據(jù)解得              (1分)

17.(13分)解:

(1)根據(jù)牛頓第二定律     ①(2分)

             ②

          ③(1分)

聯(lián)立①②③得=4m/s2     ④(1分)   

 (2)設(shè)金屬棒運動達到穩(wěn)定時,速度為v,所受安培力為F,棒在沿導(dǎo)軌方向受力平衡

           ⑤(2分)

此時金屬棒克服安培力做功的功率P等于電路中電阻R消耗的電功率

            ⑥  (1分)

由⑤⑥兩式解得      

將已知數(shù)據(jù)代入上式得=10m/s  (1分)

 (3)設(shè)電路中電流為I,兩導(dǎo)軌間金屬棒的長為L,磁場的磁感應(yīng)強度為B

                 (1分)

                   (1分)

                 (1分)

由以上三式解得     (1分)

磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上            (1分)

 

 

 

 

 

 

 

 


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