【題目】10分)如圖所示,固定于水平桌面上足夠長的兩平行光滑導軌PQ、MN,其電阻不計,間距d=0.5m,P、M兩端接有一只理想電壓表,整個裝置處于豎直向下的磁感應強度B00.2T的勻強磁場中,兩金屬棒L1、L2平行地擱在導軌上,其電阻均為r0.1Ω,質(zhì)量分別為M1=0.3kgM20.5kg。固定棒L1,使L2在水平恒力F=0.8N的作用下,由靜止開始運動。試求:

(1) 當電壓表讀數(shù)為U=0.2V時,棒L2的加速度為多大;

(2)L2能達到的最大速度vm.

【答案】12

【解析】

試題(1) 流過L2的電流1分)

L2所受的安培力1分)

L2由牛頓第二定律,可得:2分)

解得:1分)

2)當安培力與恒力平衡時,棒L2速度達到最大,此時電路電流為Im,則

1分)

2分)

1分)

解得:1分)

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,兩物塊A、B套在水平粗糙的CD桿上,并用不可伸長的輕繩連接,整個裝置能繞過CD中點的軸OO1轉(zhuǎn)動,已知兩物塊質(zhì)量相等,桿CD對物塊A、B的最大靜摩擦力大小相等,開始時繩子處于自然長度(繩子恰好伸直但無彈力),物塊BOO1軸的距離為物塊AOO1軸的距離的兩倍,現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動,使轉(zhuǎn)速逐漸增大,在從繩子處于自然長度到兩物塊A、B即將滑動的過程中,下列說法正確的是( )

A. A受到的靜摩擦力一直增大

B. B受到的靜摩擦力先增大,后保持不變

C. A受到的靜摩擦力是先增大后減小

D. A受到的合外力一直在增大

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【題目】如圖,水平面(紙面)內(nèi)間距為l的平行金屬導軌間接一電阻,質(zhì)量為m、長度為l的金屬桿置于導軌上.t=0時,金屬桿在水平向右、大小為F的恒定拉力作用下由靜止開始運動.時刻,金屬桿進入磁感應強度大小為B,方向垂直于紙面向里的勻強磁場區(qū)域,且在磁場中恰好能保持勻速運動.桿與導軌的電阻均忽略不計,兩者始終保持垂直且接觸良好,兩者之間的動摩擦因數(shù)為.重力加速度大小為g.求

(1)金屬桿在磁場中運動時產(chǎn)生的電動勢的大;

(2)電阻的阻值.

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【題目】如圖所示,在直角坐標系xOy,矩形區(qū)域Oabc內(nèi)(包含邊界)有垂直于紙面向外的勻強磁場,磁感應強度大小B=T;第一象限內(nèi)有沿y軸負方向的勻強電場,電場強度大小E=N/C。已知矩形區(qū)域邊長為1.6m,ab邊長為0.5m。在bc邊中點N處有一放射源,某時刻,放射源沿紙面向磁場中各方向均勻地射出速率均為m/s的某種帶正電粒子,帶電粒子質(zhì)量m=kg,電荷量q=C,不計粒子重力及粒子間相互作用,sin37°=0.6,cos66°=0.4。求:

(1)粒子在磁場中運動的半徑

(2)ab邊射出的粒子(不進入電場區(qū)域)的最長軌跡的長度及射出ab邊時的位置坐標;

(3)沿x軸負方向射出的粒子,從射出到從y軸離開磁場所用的時間。

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【題目】如圖所示,兩條形有界磁場寬度均為d=0.5 m,磁感應強度大小均為B=4T,方向垂直于紙面,兩磁場區(qū)域間距也為d.在磁場區(qū)域的左邊界處有一長L=1m、寬d=0.5m的矩形導體線框,線框總電阻為R=2Ω,且線框平面與磁場方向垂直.現(xiàn)使線框以v=0.5 m/s的速度勻速穿過磁場區(qū)域,若以初始位置為計時起點,規(guī)定B垂直紙面向里為正,則以下關于線框所受的安培力大小F及穿過線框磁通量Φ隨時間t變化的四個圖像正確的是(  )

A. B.

C. D.

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【題目】均勻?qū)Ь制成的單位正方形閉合線框abcd,每邊長為L,總電阻為R,總質(zhì)量為m。將其置于磁感強度為B的水平勻強磁場上方h處,如圖所示。線框由靜止自由下落,線框平面保持在豎直平面內(nèi),且cd邊始終與水平的磁場邊界平行。重力加速度為g.cd邊剛進入磁場時,

1)求線框中產(chǎn)生的感應電動勢大。

2)求cd兩點間的電勢差大;

3)若此時線框加速度大小恰好為g/4,求線框下落的高度h應滿足什么條件?

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【題目】鐵路上使用一種電磁裝置向控制中心傳輸信號以確定火車的位置.能產(chǎn)生勻強磁場的磁鐵,被安裝在火車首節(jié)車廂下面,如圖所示俯視圖).當它經(jīng)過安放在兩鐵軌間的線圈時,便會產(chǎn)生一電信號,被控制中心接收,當火車通過線圈時,若控制中心接收到的線圈兩端的電壓信號為圖所示,則說明火車在做( )

A.勻速直線運動

B.勻加速直線運動

C.勻減速直線運動

D.加速度逐漸增大的變加速直線運動

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【題目】一個質(zhì)量為1 kg的小球豎直向上拋出,最終落回拋出點,運動過程中所受阻力大小恒定,方向與運動方向相反.該過程的vt圖象如圖所示,g10 m/s2.下列說法中正確的是( )

A. 小球所受重力和阻力之比為5∶1

B. 小球上升過程與下落過程所用時間之比為2∶3

C. 小球落回到拋出點時的速度大小為8m/s

D. 小球下落過程中,受到向上的空氣阻力,處于超重狀態(tài)

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【題目】)如圖,一長為L的長方形木塊可在傾角為α的斜面上以加速度a勻加速下滑,12兩點間的距離大于L.木塊經(jīng)過1、2兩點所用時間分別為t1t2,則下列說法正確的是( 。

A. 木塊前端P從點1到點2所用時間為

B. 木塊前端P從點1到點2所用時間為

C. 木塊通過點2的平均速度為

D. 12兩點間的距離是

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