【題目】(18分)如圖所示,兩根足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ間距為l=0.5m,其電阻不計,兩導軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30角。完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導軌放置,每棒兩端都與導軌始終有良好接觸,已知兩棒質(zhì)量均為m=0.02kg,電阻均為R=0.1Ω,整個裝置處在垂直于導軌平面向上的勻強磁場中,磁感應強度B=0.2T,棒ab在平行于導軌向上的力F作用下,沿導軌向上勻速運動,而棒cd恰好能夠保持靜止。取g=10m/s2,問
⑴通過棒cd的電流I是多少,方向如何?
⑵棒ab受到的力F多大?
⑶棒cd每產(chǎn)生Q=0.1J的熱量,力F做的功W是多少?
【答案】F="0.2N "W=0.4J
【解析】
(1)棒cd受到的安培力為: ①
棒cd在共點力作用下平衡,則: ②
由①②式,代入數(shù)據(jù)解得: ③
根據(jù)楞次定律可知,棒cd中的電流方向由d至c ④
(2)棒ab與棒cd受到的安培力大小相等,即:
對棒ab,由共點力平衡知: ⑤
代入數(shù)據(jù)解得: ⑥
(3)設在時間t內(nèi)棒cd產(chǎn)生的熱量,由焦耳定律知:Rt ⑦
設棒ab勻速運動的速度大小為v,其產(chǎn)生的感應電動勢為: ⑧
由閉合電路歐姆定律知: ⑨
由運動學公式知在時間t內(nèi),棒ab沿導軌的位移為: ⑩
力F做的功為:
綜合上述各式,代入數(shù)據(jù)解得:。
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,某段滑雪雪道傾角為30°,總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑雪運動員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑,加速度為g. 在他從上向下滑到底端的過程中,下列說法正確的是( )
A. 運動員減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能
B. 運動員獲得的動能為mgh
C. 運動員克服摩擦力做功為mgh
D. 下滑過程中系統(tǒng)減少的機械能為mgh
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在公路的十字路口,紅燈攔停了很多汽車,攔停的汽車排成筆直的一列,最前面的一輛汽車的前端剛好與路口停車線相齊,相鄰兩車的前端之間的距離均為L=6.0m,若汽車起動時都以a=2.5m/s2的加速度作勻加速運動,加速到v=10.0m/s后做勻速運動通過路口.該路口亮綠燈時間t=40.0s,而且有按倒計時顯示的時間顯示燈.另外交通規(guī)則規(guī)定:原在綠燈時通行的汽車,紅燈亮起時,車頭已越過停車線的汽車允許通過.請解答下列問題:
(1)若綠燈亮起瞬時,所有司機同時起動汽車,問有多少輛汽車能通過路口?
(2)第(1)問中,不能通過路口的第一輛汽車司機,在時間顯示燈剛亮出“3”時開始剎車做勻減速運動,結(jié)果車的前端與停車線相齊時剛好停下,求剎車后汽車加速度大。
(3)事實上由于人反應時間的存在,綠燈亮起時不可能所有司機同時起動汽車.現(xiàn)假設綠燈亮起時,第一個司機遲后△t=0.90s起動汽車,后面司機都比前一輛車遲后0.90s起動汽車,在該情況下,有多少輛車能通過路口?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】設物體運動的加速度為a,速度為v,位移為x,現(xiàn)有四個不同物體的運動圖象如圖所示,且B、C、D圖像中所描述的物體在t=0時刻的速度均為零,則做單向直線運動的是( )
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,以勻速行駛的汽車即將通過路口,綠燈還有2s將熄滅,此時汽車距離停車線18m。該車加速時最大加速度大小為,減速時最大加速度大小為。此路段允許行駛的最大速度為,下列說法中正確的有
A. 如果立即做勻加速運動,在綠燈熄滅前汽車可能通過停車線
B. 如果立即做勻加速運動,在綠燈熄滅前通過停車線汽車一定超速
C. 如果立即以最大加速度做勻減速運動,在綠燈熄滅前汽車一定不能通過停車線
D. 如果距停車線處減速,汽車能停在停車線前
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如下圖所示,在磁感應強度B=1.0 T的勻強磁場中,金屬桿PQ在外力F作用下在粗糙U形導軌上以速度v=2m/s向右勻速滑動,兩導軌間距離L=1.0 m,電阻R=3.0Ω,金屬桿PQ的電阻r=1.0Ω,導軌電阻忽略不計,則下列說法正確的是( 。
A. 通過R的感應電流的方向為由d到a
B. 金屬桿PQ兩端電壓為1.5 V
C. 金屬桿PQ受到的安培力大小為0.5 N
D. 外力F做功大小等于電路產(chǎn)生的焦耳熱
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】振華同學用如圖所示的實驗裝置做“研究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗。
(1)該實驗裝置中有兩處錯誤,分別是:__________和__________。
(2)①振華同學在實驗時用電磁打點計時器打了一條理想的紙帶,他按要求選取計數(shù)點后,在測量各相鄰兩計數(shù)點間的距離時不慎將紙帶撕成了幾段,如圖所示,但他知道甲、乙屬于同一紙帶,則丙、丁、戊中屬于上述紙帶的是__________。
②已知打點計時器所用電源頻率為50 Hz,則由甲、乙紙帶可求得小車的加速度大小為__________m/s2(結(jié)果保留兩位小數(shù))。
(3)用打點計時器測定小車的加速度,當使用的電源頻率高于50 Hz時,如果仍按50 Hz來計算,則測得的加速度將比真實值_____________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”).
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示的四種電場中,分別標記有a、b兩點.圖中a、b兩點的電勢相等、且電場強度相同的是
A. 甲圖:與點電荷等距的a、b兩點
B. 乙圖:兩平行板間電場中的a、b兩點
C. 丙圖:兩等量異種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點
D. 丁圖:點電荷與帶電平板形成的電場,平板上表面與點電荷距離不相等的a、b兩點
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】若一列火車1以速度為vA=10 m/s勻速向前行駛,列車2在其后以速度vB=30 m/s同方向勻速行駛.因當天正在下雨能見度低,列車2在距列車1只有700 m時,才發(fā)現(xiàn)前方有列車.這時列車2立即剎車,但要經(jīng)過1800 m 列車2才能停止.問:列車1若仍按原速前進,兩車是否會相撞?說明理由.
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com