如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)相距為L(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ與水平面的夾角53°,導(dǎo)軌處在豎直向上的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度,導(dǎo)軌上端連一阻值R=1Ω的電阻。質(zhì)量m=1kg、電阻r=1Ω的細(xì)金屬棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上,開(kāi)始時(shí)與磁場(chǎng)上邊界距離,現(xiàn)將棒ab由靜止釋放,棒ab剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。棒ab在下滑過(guò)程中與導(dǎo)軌始終接觸良好,導(dǎo)軌光滑且電阻不計(jì),取重力加速度g = 10m/s2。求:

(1)棒ab剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v;
(2)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;
(3)棒ab穿過(guò)過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q 。

(1)4m/s(2)(3)

解析試題分析:⑴ 由動(dòng)能定理有:(2分)
解得=4m/s              (2分)
⑵ 棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(2分)
回路中感應(yīng)電流(1分)
棒ab勻速運(yùn)動(dòng), 有:(2分)
解得(2分)
⑶解法一
由焦耳定律 有            (2分)
                        (1分)
解得                     (1分)
解法二:
由能量守恒定律 有 (2分)
                       (1分)
解得                     (1分)
考點(diǎn):考查了動(dòng)能定理,能量守恒定律,導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)

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:單選題

質(zhì)量為m的物體靜止在水平地面上,起重機(jī)將其豎直吊起,上升高度為h時(shí),物體的速度為v此過(guò)程中

A.重力對(duì)物體做功為 B.起重機(jī)對(duì)物體做功為mgh
C.合外力對(duì)物體做功為 D.合外力對(duì)物體做功為+mgh

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一條1/4圓弧形軌道AB,其半徑為1m,B點(diǎn)的切線方向恰好為水平方向。一個(gè)質(zhì)量為2kg的小物體,從軌道頂端A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿軌道下滑,到達(dá)軌道末端B點(diǎn)時(shí)的速度為4m/s,然后做平拋運(yùn)動(dòng),落到地面上的C點(diǎn)。若軌道末端距地面的高度h為5m(不計(jì)空氣阻力,g=10m/s2),求:

(1)物體在AB軌道克服阻力做的功;
(2)物體落地時(shí)的動(dòng)能。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,一對(duì)帶電平行金屬板A、B與豎直方向成30°角放置.B板中心有一小孔正好位于平面直角坐標(biāo)系 xOy上的O點(diǎn),y軸沿豎直方向.一比荷為1.0×105C/kg的帶正電粒子P從A板中心O′處?kù)o止釋放后沿做勻加速直線運(yùn)動(dòng),以速度vo=104m/s,方向與x軸正方向夾30°角從O點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)僅分布在軸的下方,場(chǎng)強(qiáng)大V/m,方向與x軸正方向成60°角斜向上,粒子的重力不計(jì).試求:

(1)AB兩板間的電勢(shì)差
(2)粒子P離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的坐標(biāo);
(3)若在P進(jìn)入電場(chǎng)的同時(shí),在電場(chǎng)中適當(dāng)?shù)奈恢糜伸o止釋放另一與P完全相同的帶電粒子Q,可使兩粒子在離開(kāi)電場(chǎng)前相遇.求所有滿足條件的釋放點(diǎn)的集合(不計(jì)兩粒子之間的相互作用力).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道下端與水平桌面相切,小滑塊A和B分別靜止在圓弧軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn),F(xiàn)將A無(wú)初速度釋放,A與B碰撞后結(jié)合為一個(gè)整體,并沿桌面滑動(dòng)。已知圓弧軌道光滑,半徑R=0.2m,A與B的質(zhì)量相等,A與B整體與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2。取重力加速度g=10m/s2,求:

(1)碰撞前瞬間A的速率v。
(2)碰撞后瞬間A與B整體的速度。
(3)A與B整體在桌面上滑動(dòng)的距離L。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(14分)有可視為質(zhì)點(diǎn)的木塊由A點(diǎn)以一定的初速度為4m/s水平向右運(yùn)動(dòng),AB的長(zhǎng)度為2m,物體和AB間動(dòng)摩擦因素為μ1=0.1,BC無(wú)限長(zhǎng),物體和BC間動(dòng)摩擦因素為μ2=, 求:

(1)物體第一次到達(dá)B點(diǎn)的速度
(2)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明最后停在水平面上的位置

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(9分)如圖所示,質(zhì)量為m的小物塊以水平速度v0滑上原來(lái)靜止在光滑水平面上質(zhì)量為M的小車(chē)上,物塊與小車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,小車(chē)足夠長(zhǎng)。求:

①小物塊相對(duì)小車(chē)靜止時(shí)的速度;
②從小物塊滑上小車(chē)到相對(duì)小車(chē)靜止所經(jīng)歷的時(shí)間;
③從小物塊滑上小車(chē)到相對(duì)小車(chē)靜止時(shí),物塊相對(duì)小車(chē)滑行的距離。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,質(zhì)量為m1=0.01Kg的子彈A,垂直紙筒的旋轉(zhuǎn)軸穿過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的紙筒B且只在B上留下一個(gè)彈孔,子彈穿過(guò)B后打入質(zhì)量為m2=0.99Kg的木塊C中,并在C里面(A、C可視為質(zhì)點(diǎn))。木塊C放在長(zhǎng)木板D的左端,D的質(zhì)量m3=3kg,長(zhǎng)度為L(zhǎng)1=0.375m。長(zhǎng)木板剛在光滑的水平桌面上,水平桌面的右端有一很薄的與D等高的固定擋板E,D的右端到E距離L2=0.125m,D碰到即被粘牢,C則離開(kāi)D飛到桌面下方的水平地面上。已知紙筒直徑d=30cm,紙筒勻速旋轉(zhuǎn)的角速度,C與D之間的動(dòng)摩擦因素,木板D的上表面距離地面高H=5m,子彈穿過(guò)紙筒的過(guò)程中所受的摩擦力和空氣阻力忽略不計(jì),取g=10m/s2。求:
(1)若發(fā)生子彈的槍有兩個(gè)檔位,可以發(fā)射兩種初速度不同的子彈,為了讓子彈穿過(guò)紙筒的時(shí)間盡可能短,子彈兩個(gè)檔位的速度大小分別是多少?
(2)在(1)問(wèn)中,討論子彈打入C后,整體能否與D達(dá)到共同速度,并求出AC整體能與D達(dá)到共速情況下AC整體落到地面上距桌邊的距離。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

有一勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為40N/C,在同一條電場(chǎng)線上有A、B兩點(diǎn),把質(zhì)量為2×10-9kg,帶電荷量為-1.5×10-8C的微粒從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做1.5×10-6J的正功.求:
(1)A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差UAB是多少?
(2)A、B兩點(diǎn)間距離是多少?
(3)若微粒在A點(diǎn)具有與電場(chǎng)線同向的速度10m/s,在只有電場(chǎng)力作用的情況下,求經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度?

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