(19分)如圖甲所示,兩根足夠長的直金屬導(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.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.整套裝置處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直斜面向下.導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略.讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑,導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好,不計它們之間的摩擦.

(1)由b向a方向看到的裝置如圖乙所示,請在此圖中畫出ab桿下滑過程中某時刻的受力示意圖;
(2)在加速下滑過程中,當(dāng)ab桿的速度大小為v時,求此時ab桿中的電流及其加速度的大。
(1)見解析 (2)  gsinθ-
(1)ab桿受三個力:重力mg,豎直向下;支持力N,垂直斜面向上;安培力F,沿斜面向上.受力示意圖如圖所示.
(2)當(dāng)ab桿速度為v時,感應(yīng)電動勢E=Blv,此時電路中電流I=
ab桿受到的安培力F=BIl=
根據(jù)牛頓運動定律,有mgsinθ-F=mgsinθ-=ma,
a=gsinθ-.

本題考查電磁感應(yīng)與牛頓運動定律的綜合問題,由歐姆定律和法拉第電磁感應(yīng)定律可求得安培力表達(dá)式,再由牛頓第二定律求得加速度大小
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

輕質(zhì)細(xì)線吊著一質(zhì)量為m=0.42kg,邊長為L=1m、匝數(shù)n=10的正方形線圈,其總電阻為r=l。在框的中間位置以下區(qū)域分布著矩形磁場,如圖甲所示.磁場方向垂直紙面向里,大小隨時間變化如圖乙所示,

求:
(1)判斷線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是順時針還是逆時針?
(2)線圈的電功率;
(3)在t=4s時輕質(zhì)細(xì)線的拉力大小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(8分)豎直放置的半圓形光滑絕緣管道處在如圖所示的勻強磁場中,B=1.1T,管道半徑R=0.8m,其直徑POQ在豎直線上,在管口P處以2m/s的速度水平射入一個帶電小球,可把它視為質(zhì)點,其電荷量為lO-4C(g=lOm/s2),試求:

(1)小球滑到Q處的速度為多大?
(2)若小球從Q處滑出瞬間,管道對它的彈力正好為零,小球的質(zhì)量為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(9分)如圖所示,AB為豎直墻壁,A點和P點在同一水平面上?臻g存在著豎直方向的勻強電場。將一帶電小球從P點以速度向A拋出,結(jié)果打在墻上的C處。若撤去電場,將小球從P點以初速v/2向A拋出,也正好打在墻上的C點。求:

(1)第一次拋出后小球所受電場力和重力之比
(2)小球兩次到達(dá)C點時速度之比

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

豎直放置的平行金屬板、連接一恒定電壓,兩個電荷以相同的速率分別從極板邊緣和兩板中間沿豎直方向進(jìn)入板間電場,恰好從板邊緣射出電場.如圖所示,不考慮電荷的重力和它們之間的相互作用,下列說法正確的是(      )
A.兩電荷的電荷量一定相等
B.兩電荷在電場中運動的時間相等
C.兩電荷在電場中運動的加速度相等
D.兩電荷離開電場時動能相等.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,在水平正交的勻強電場和勻強磁場區(qū)域內(nèi),有一個帶電小球A,已知電場強度為E,磁感應(yīng)強度為B,小球在復(fù)合場區(qū)域中受到的電場力大小恰與它的重力大小相等,要使小球在電磁場中勻速運動,則小球的速度大小等于________,方向為____________.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖6所示,閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計,將它從如圖所示位置勻速向右拉出勻強磁場.若第一次用0.3 s拉出,外力所做的功為W1,通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為q1;第二次用0.9 s拉出,外力所做的功為W2,通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為q2,則    (  )
A.W1<W2,q1<q2B.W1<W2,q1=q2
C.W1>W(wǎng)2,q1=q2D.W1>W(wǎng)2,q1>q2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,真空中有以(r,0)為圓心,半徑為 r 的圓形勻強磁場區(qū)域,磁場的磁感應(yīng)強度大小為 B,方向垂直于紙面向里,在 y =" r" 的虛線上方足夠大的范圍內(nèi),有水平向左的勻強電場,電場強度的大小為 E,現(xiàn)在有一質(zhì)子從 O 點沿與 x 軸正方向斜向下成 30o方向(如圖中所示)射入磁場,經(jīng)過一段時間后由M點(圖中沒有標(biāo)出)穿過y軸。已知質(zhì)子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為 r,質(zhì)子的電荷量為 e,質(zhì)量為 m,不計重力及其它阻力。求:

(1)質(zhì)子運動的初速度大小;
(2)M點的坐標(biāo);
(3)質(zhì)子由O點運動到M點所用時間。

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