【題目】如圖所示,兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上,兩導(dǎo)軌間距為l.在M、P兩點間接有阻值為R的電阻.一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直,導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好,不計它們之間的摩擦,且導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略,重力加速度為g.
(1)讓ab桿由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑,求它下滑的加速度大小.
(2)若在整套裝置上施加磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場.讓ab桿由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑.
a.當(dāng)ab桿速度大小為v時,求此時ab桿中的電流大。
b.求ab桿下滑過程中的最大速度.
【答案】(1)a =g (2)i=lvB/R,vm= mg/ l2B2
【解析】
(1)對ab桿受力分析: 桿只受重力和垂直于斜面的支持力。所以對桿沿著斜面向下的方向列出的動力學(xué)方程為:mg = ma
解得:a =g
(2)a.當(dāng)ab桿速度大小為v時,閉合回路的感應(yīng)電動勢為e = lvB
所以此時ab桿中的電流大。 i = e/R= lvB/R
b. 對ab桿受力分析: 桿受重力、垂直于斜面的支持力和沿著斜面向上的安培阻力。
當(dāng)桿ab在下滑過程中達(dá)到最大速度vm時,必有:
mgsinθ- I m lB = 0
I m=Em /R= lvmB/R
解得:
年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,有界勻強(qiáng)磁場的左邊有一“日”字形導(dǎo)線框,ac、ce邊長相等且大于磁場的寬度,ae與bf的電阻不計,ab、cd、ef的電阻均相等。線框以一定速度勻速通過磁場,若將ab、cd和ef邊分別在磁場中運(yùn)動的過程,稱為I、Ⅱ、Ⅲ過程,下列說法中正確的是( )
A. Ⅱ、Ⅲ過程中ab中的電流強(qiáng)度相等
B. Ⅱ、Ⅲ過程中cd中的電流強(qiáng)度相等
C. I、Ⅱ、Ⅲ過程中ab間的電壓相等
D. I、Ⅱ、Ⅲ過程中導(dǎo)線框消耗的總電功率相等
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】電磁軌道炮的加速原理如圖所示。金屬炮彈靜止置于兩固定的平行導(dǎo)電導(dǎo)軌之間,并與軌道接觸良好。開始時炮彈在導(dǎo)軌的一端,通過電流后炮彈會被安培力加速,最后從導(dǎo)軌另一端的出口高速射出。設(shè)兩導(dǎo)軌之間的距離L,導(dǎo)軌長s,炮彈質(zhì)量m。導(dǎo)軌上電流為I,方向如圖中箭頭所示。若炮彈出口速度為v,忽略摩擦力與重力的影響。求:
(1)炮彈在兩導(dǎo)軌間的加速度大小a;
(2)軌道間所加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大?
(3)磁場力的最大功率為多大。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ角固定,軌距為d.空間存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直軌道平面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.P、M間所接阻值為R的電阻.質(zhì)量為m的金屬桿ad水平放置在軌道上,其有效電阻為r.現(xiàn)從靜止釋放ab,當(dāng)它沿軌道下滑距離s時,達(dá)到最大速度.若軌道足夠長且電阻不計,重力加速度為g.求:
(1)金屬桿ab運(yùn)動的最大速度;
(2)金屬桿ab運(yùn)動的加速度為時,電阻R上電功率;
(3)金屬桿ab從靜止到具有最大速度的過程中,克服安培力所做的功.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】回旋加速器的工作原理如圖所示:D1和D2是兩個中空的半圓金屬盒,它們之間有一定的電勢差.A處的粒子源產(chǎn)生的α粒子在兩盒之間被電場加速,兩個半圓盒處于垂直于盒面的勻強(qiáng)磁場中。α粒子進(jìn)入半圓金屬盒內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動。若忽略α粒子在電場中的加速時間且不考慮相對論效應(yīng),則下列說法正確的是
A. α粒子在磁場中回轉(zhuǎn)一周運(yùn)動的周期越來越小
B. α粒子在磁場中回轉(zhuǎn)一周運(yùn)動的周期越來越大
C. 僅增大兩盒間的電勢差,α粒子離開加速器時的動能增大
D. 僅增大金屬盒的半徑,α粒子離開加速器時的動能增大
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】由三顆星體構(gòu)成的系統(tǒng),忽略其他星體對它們的作用,存在著一種運(yùn)動形式:三顆星體在相互之間的萬有引力作用下,分別位于等邊三角形的三個頂點上,繞某一共同的圓心O在三角形所在的平面內(nèi)做相同角速度的圓周運(yùn)動(圖為A、B、C三顆星體質(zhì)量不相同時的一般情況).若A星體質(zhì)量為2m,B、C兩星體的質(zhì)量均為m,三角形的邊長為a,則下列說法正確的是( )
A. A星體所受合力大小FA=
B. B星體所受合力大小FB=
C. C星體的軌道半徑RC=a
D. 三星體做圓周運(yùn)動的周期T=π
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下面是某同學(xué)對電場中的一些概念及公式的理解,其中正確的是( )
A. 根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式可知,電場中某點的電場強(qiáng)度與試探電荷所帶的電荷量成反比
B. 根據(jù)電容的定義式可知,電容器的電容與其所帶電荷量成正比,與兩極板間的電壓成反比
C. 根據(jù)真空中點電荷的電場強(qiáng)度公式可知,電場中某點的電場強(qiáng)度與場源電荷所帶電荷量無關(guān)
D. 根據(jù)電勢差的定義式可知,帶電荷量為1 C的正電荷,從A點移動到B點克服電場力做功為1 J,則A、B兩點間的電勢差為UAB=-1 V
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,直空中有以O為圓心,半徑為R的圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外,在虛線范圍內(nèi)、x軸上方足夠大的范圍內(nèi)有寬度為d,方向沿y軸負(fù)向、大小為E的勻強(qiáng)電場。圓形磁場區(qū)域的右端與電場左邊界相切,現(xiàn)從坐標(biāo)原點O沿紙面不同方向發(fā)射速率為v 的質(zhì)子,已知質(zhì)子的電荷量為e,質(zhì)量為m,不計質(zhì)子的重力。求
(1)要使質(zhì)子不出磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度B要滿足什么條件?
(2)P、N兩點在圓周上,M是OP的中點,MN平行于x軸,若質(zhì)子從N點平行于x軸出磁場,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和粒子從O點出射時的方向。
(3)求質(zhì)子從N點平行于x軸出磁場后與x軸的交點坐標(biāo)。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖,帶電粒子被加速電場加速后,進(jìn)入速度選擇器,速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場的強(qiáng)度分別為B和E,平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2.平板S下方有強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場。下列表述正確的是( 。
A. 質(zhì)譜儀可以用來分析同位素
B. 速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外
C. 能通過的狹縫P的帶電粒子的速率等于
D. 粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子的荷質(zhì)比越小
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