【題目】如圖所示,寬度的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì),垂直導(dǎo)軌水平放置一質(zhì)量、電阻的金屬桿,導(dǎo)軌上端跨接一個(gè)阻值的燈泡,整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌平面與水平面之間的夾角。金屬桿由靜止開始下滑,始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,金屬桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)。下滑過程重力功率達(dá)到最大時(shí),燈泡剛好正常發(fā)光。(,)求:

1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小;

2)當(dāng)金屬桿的速度達(dá)到最大速度的一半時(shí),金屬桿的加速度大小。

【答案】1;(2)

【解析】

1)金屬桿由靜止加速下滑時(shí),其產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸增大,感應(yīng)電流逐漸增大,金屬桿所受的沿導(dǎo)軌平面向上的安培力逐漸增大,當(dāng)金屬桿所受的沿導(dǎo)軌平面向上的安培力和滑動(dòng)摩擦力的合力與金屬桿的重力沿導(dǎo)軌平面向下的分力平衡時(shí),金屬桿的速度達(dá)到最大為,此后以速度勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)重力的功率也達(dá)到最大。

金屬桿的電動(dòng)勢(shì)

感應(yīng)電流

安培力

金屬桿受力平衡,有

重力的最大功率

聯(lián)立解得

,,

2)金屬桿達(dá)到最大速度的一半時(shí),電流也是原來的一半,即

此時(shí)金屬桿所受安培力

金屬桿的加速度

解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,物塊在水平拉力的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng),物塊速度與時(shí)間關(guān)系的v-t如圖乙所示。已知物塊的質(zhì)量m2kg,物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ0.2,重力加速度g10m/s2,則下列說法中正確的是(

A.物塊位移x1m時(shí)物塊的速度大小為2m/s

B.物塊在前2s時(shí)間內(nèi)的拉力大小為6N

C.物塊在后2s時(shí)間內(nèi)的拉力做功為25J

D.物塊在t1s時(shí)拉力的功率為10W

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個(gè)靜止的放射性原子核處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,由于發(fā)生了某種衰變而形成了如圖所示的兩個(gè)圓形徑跡,則(

A.該原子核發(fā)生了衰變

B.該原子核發(fā)生了衰變

C.打出衰變粒子的反沖核沿小圓逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)

D.該原子核的衰變過程結(jié)束后,其系統(tǒng)的總質(zhì)量略有增加

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)用同一種材料在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光),如圖所示。則可判斷出( 。

A.甲光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng)

B.甲光的光強(qiáng)大于乙光的光強(qiáng)

C.甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光的光電子最大初動(dòng)能

D.用甲、乙、丙去照射另一種金屬,僅一種光能使其發(fā)生光電效應(yīng),則一定是甲光

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在如圖所示的遠(yuǎn)距離輸電電路圖中,升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器,發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變,隨著發(fā)電廠輸出功率的增大,下列說法中正確的有

A. 升壓變壓器的輸出電壓增大

B. 降壓變壓器的輸出電壓增大

C. 輸電線上損耗的功率增大

D. 輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為81RT為阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻,R1為定值電阻,電壓表和電流表均為理想交流電表。原線圈所接電壓。下列說法正確的是( 。

A.變壓器輸人與輸出功率之比為18

B.變壓器副線圈中電流的頻率為100Hz

C.變壓器原、副線圈中的電流之比為18

D.若熱敏電阻RT的溫度升高,電壓表的示數(shù)不變,電流表的示數(shù)變小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下:

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球A、B的直徑d,其示數(shù)均如圖2所示,則直徑d________ mm,用天平測(cè)得球A、B的質(zhì)量分別為m1、m2.

(2)用兩條細(xì)線分別將球AB懸掛于同一水平高度,且自然下垂時(shí)兩球恰好相切,球心位于同一水平線上.

(3)將球A向左拉起使其懸線與豎直方向的夾角為α時(shí)由靜止釋放,與球B碰撞后,測(cè)得球A向左擺到最高點(diǎn)時(shí)其懸線與豎直方向的夾角為θ1,球B向右擺到最高點(diǎn)時(shí)其懸線與豎直方向的夾角為θ2.

(4)若兩球碰撞前后的動(dòng)量守恒,則其表達(dá)式為__________________;若碰撞是彈性碰撞,則還應(yīng)滿足的表達(dá)式為________________________.(用測(cè)量的物理量表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,水平導(dǎo)軌間距,導(dǎo)軌電阻可忽略;導(dǎo)體棒的質(zhì)量,電阻,與導(dǎo)軌接觸良好;電源電動(dòng)勢(shì),內(nèi)阻,電阻;外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,方向垂直于,與導(dǎo)軌平面成夾角,與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù),設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。導(dǎo)體棒通過絕緣細(xì)線繞過光滑的定滑輪與一重物相連,細(xì)線對(duì)棒的拉力方向水平向右,棒處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知,,重力加速度。求:

(1)通過棒的電流大小和方向;

(2)棒受到的安培力大;

(3)重物的重力的取值范圍。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一圓形金屬線圈放置在水平桌面上,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于桌面豎直向下,過線圈上A點(diǎn)作切線,與線圈在同一平面上.在線圈以為軸翻轉(zhuǎn)180°的過程中,線圈中電流方向(  )

A.始終為ACBA

B.先為ACBA后為ABCA

C.始終為ABCA

D.先為ABCA后為ACBA

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