【題目】如圖所示,一對(duì)平行光滑軌道放置在水平面上,兩軌道相距L1m,兩軌道之間用電阻R連接,有一質(zhì)量m0.5kg的導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上與兩軌道垂直,桿及軌道的電阻皆可忽略不計(jì),整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上,F(xiàn)用水平拉力F沿軌道方向拉導(dǎo)體桿,使導(dǎo)體桿從靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)位移x0.5m后,撤去拉力,導(dǎo)體桿又滑行了x1.5m后停下。求:

(1)整個(gè)過(guò)程中通過(guò)電阻R的電荷量q

(2)拉力的沖量大小IF;

(3)整個(gè)過(guò)程中導(dǎo)體桿的最大速度vm

(4)在勻加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,拉力F與時(shí)間t的關(guān)系式。

【答案】(1)2C(2)4kg·m/s(3)6m/s(4)F72t18(N)

【解析】

1)導(dǎo)體桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

E

回路中電流

I

通過(guò)電阻R的電荷量

qIΔt

磁通量ΔΦBLΔx,又Δxxx

代入數(shù)據(jù)可得

qC2C

2)根據(jù)動(dòng)量定理

IFFΔt00

FBIL,Δt為導(dǎo)體桿整個(gè)過(guò)程中所用時(shí)間

IFBILΔtBLq

所以

IF4kg·m/s。

3)當(dāng)撤去力F后,根據(jù)楞次定律可以判斷感應(yīng)電流必定阻礙導(dǎo)體桿的相對(duì)運(yùn)動(dòng),所以桿做減速運(yùn)動(dòng),桿的最大速度應(yīng)該為撤去外力F瞬間的速度。

撤去F之后通過(guò)電阻R的電荷量為

q2

撤去外力F之后,以水平向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量定理,則

BLq20mvm

聯(lián)立上式得導(dǎo)體桿的最大速度為

vm6m/s

4)根據(jù)受力分析可知

FBLma

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式vat,vm22ax

可解得

a36m/s2

聯(lián)立上式可得關(guān)系式為

F72t18(N)

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】如圖所示,在傾角為30°的斜面上,質(zhì)量為1kg的小滑塊從a點(diǎn)由靜止下滑,到b點(diǎn)時(shí)接觸一輕彈簧;瑝K滑至最低點(diǎn)c后,又被彈回到a點(diǎn),已知ab=0.6m,bc=0.4m,重力加速度g10m/s2,下列說(shuō)法中正確的是( 。

A.滑塊滑到b點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大

B.整個(gè)過(guò)程中滑塊的機(jī)械能守恒

C.彈簧的最大彈性勢(shì)能為2J

D.cb彈簧的彈力對(duì)滑塊做功為5J

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】用圖甲所示裝置探究動(dòng)能定理。有下列器材:A.電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器;B.220V交流電源;C.紙帶;D.細(xì)線、小車、砝碼和砝碼盤;E.一端帶滑輪的長(zhǎng)木板、小墊木;F.刻度尺。

(1)實(shí)驗(yàn)中還需要的實(shí)驗(yàn)器材為________

(2)按正確的實(shí)驗(yàn)操作,實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖乙,圖中數(shù)據(jù)xAxBxAB已測(cè)出,交流電頻率為f,小車質(zhì)量為M,砝碼和砝碼盤的質(zhì)量為m,以小車、砝碼和砝碼盤組成系統(tǒng)為研究對(duì)象,從AB過(guò)程中,合力做功為________,動(dòng)能變化量為________,比較二者大小關(guān)系,可探究動(dòng)能定理。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】跳跳鼠是很多小朋友喜歡玩的一種玩具(圖甲),彈簧上端連接腳踏板,下端連接跳桿(圖乙),人在腳踏板上用力向下壓縮彈簧,然后彈簧將人向上彈起,最終彈簧將跳桿帶離地面。

A. 不論下壓彈簧程度如何,彈簧都能將跳桿帶離地面

B. 從人被彈簧彈起到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng),彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為人的動(dòng)能

C. 從人被彈簧彈起到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng),人一直向上加速運(yùn)動(dòng)

D. 從人被彈簧彈起到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng),人的加速度先減小后增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,上、下表面平行的玻璃磚置于空氣中,一束復(fù)色光斜射到上表面,穿過(guò)玻璃后從下表面射出,分成a、b兩束單色光。下列說(shuō)法中正確的是(  )

A.ab兩束單色光相互平行

B.a光在玻璃中的傳播速度大于b

C.在玻璃中a光全反射的臨界角大于b

D.用同一雙縫干涉裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),a光的條紋間距小于b光的條紋間距

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為θ30°的斜面上,一質(zhì)量為6m的物塊經(jīng)跨過(guò)定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的小球相連,現(xiàn)將小球從水平位置靜止釋放,小球由水平位置運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中,物塊和斜面始終靜止。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球和物塊始終在同一豎直平面內(nèi),則在此過(guò)程中(

A. 細(xì)繩的拉力先增大后減小

B. 物塊所受摩擦力逐漸減小

C. 地而對(duì)斜面的支持力逐漸增大

D. 地面對(duì)斜面的摩擦力先減小后增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,傾斜的傳送帶以恒定的速率逆時(shí)針運(yùn)行.在t0時(shí)刻,將質(zhì)量為1.0 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))無(wú)初速度地放在傳送帶的最上端A點(diǎn),經(jīng)過(guò)1.0 s,物塊從最下端的B點(diǎn)離開(kāi)傳送帶.取沿傳送帶向下為速度的正方向,則物塊的對(duì)地速度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示(g10 m/s2),求:

(1)物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù);

(2)物塊從AB的過(guò)程中,傳送帶對(duì)物塊做的功.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,物塊a、b質(zhì)量分別為2m、m,水平地面和豎直墻面均光滑,在水平推力F作用下,兩物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài),則(  )

A.物塊b受四個(gè)力作用

B.物塊b受到的摩擦力大小等于2mg

C.物塊b對(duì)地面的壓力大小等于mg

D.物塊a受到物塊b的作用力水平向右

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示xoy坐標(biāo)系中,在y0區(qū)域內(nèi)存在垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng);在-lx≤0的第III象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng);在x>0的第IV象限內(nèi)有一個(gè)帶負(fù)電的固定點(diǎn)電荷(圖中未標(biāo)出)。一質(zhì)量為m,帶電量為q的帶正電粒子,以初速度v0沿x軸正方向從x軸上的M(-l,0)點(diǎn)射入電場(chǎng)區(qū)域,粒子重力可忽略。粒子經(jīng)過(guò)N(0 )點(diǎn)后,以恒定速率經(jīng)P(,0)點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域并回到M點(diǎn)。求

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E

(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;

(3)粒子從N點(diǎn)到M點(diǎn)所用的時(shí)間t(結(jié)果可保留根式)

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