【題目】如圖所示,CEGDFH是兩條足夠長(zhǎng)的、水平放置的平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L,在CDFE區(qū)域存在垂直于導(dǎo)軌平面向上的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,導(dǎo)軌的右端接有一阻值為R的電阻,左端與光滑彎曲軌道MC、ND平滑連接,F(xiàn)將一阻值為R,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放,導(dǎo)體棒最終恰停在磁場(chǎng)的右邊界EF處。金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì),EF左側(cè)導(dǎo)軌光滑,右側(cè)導(dǎo)軌粗糙,與導(dǎo)體棒間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。建立原點(diǎn)位于磁場(chǎng)左邊界CD、方向沿導(dǎo)軌向右的坐標(biāo)軸x,已知導(dǎo)體棒在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度隨位移均勻變化,即滿足關(guān)系式:,v0為導(dǎo)體棒進(jìn)入有界磁場(chǎng)的初速度。求:

(1)有界磁場(chǎng)區(qū)域的寬度d;

(2)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到加速度a;

(3)若導(dǎo)體棒從彎曲軌道上4h高處由靜止釋放,則導(dǎo)體棒最終的位置坐標(biāo)x和這一過(guò)程中導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱Q

【答案】(1);(2),方向沿x軸負(fù)方向;(3) ;

【解析】

(1)導(dǎo)體棒在彎曲軌道上下滑,機(jī)械能守恒,有

導(dǎo)體棒由CDEF,有

(2)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到

速度為,則

聯(lián)立上式,得

導(dǎo)體棒的加速度

方向沿x軸負(fù)方向。

(3)導(dǎo)體棒在彎曲軌道上下滑,有

導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到EF處,速度為,則

后在粗糙軌道上減速滑行,加速度為

導(dǎo)體棒在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),速度從減小到,克服安培力做功為

此過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為

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,光滑水平面上靜止著一輛小車(chē),酒精燈及試管固定在小車(chē)支架上構(gòu)成小車(chē)整體,在酒精燈燃燒一段時(shí)間后塞子噴出。下列說(shuō)法正確的是 (  )

A.由于塞子的質(zhì)量小于小車(chē)的質(zhì)量,噴出時(shí)塞子受到的沖擊力將大于小車(chē)受到的沖擊力

B.由于塞子的質(zhì)量小于小車(chē)的質(zhì)量,噴出時(shí)塞子受到的沖擊力將小于小車(chē)受到的沖擊力

C.塞子噴出瞬間,小車(chē)對(duì)水平面的壓力大于小車(chē)整體的重力

D.若增大試管內(nèi)水的質(zhì)量,則小車(chē)整體慣性不變

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,一質(zhì)量m=2kg的滑塊套在與水平面成θ=37°的細(xì)直桿上,直桿固定不動(dòng),F(xiàn)對(duì)滑塊施加豎直向上的恒力F,從某時(shí)刻起滑塊由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)t=2s的時(shí)間,滑塊通過(guò)的位移s=1mg 10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8):

(1)計(jì)算滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度大;

(2) F=15N,計(jì)算滑塊與細(xì)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù);

(3)若以滑塊初始位置為零勢(shì)能面,計(jì)算運(yùn)動(dòng) 2s 后滑塊具有的重力勢(shì)能;

(4)若將重力場(chǎng)與電場(chǎng)類比,寫(xiě)出地球表面附近某點(diǎn)重力勢(shì)φG的定義及定義式,并指明其單位。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,輕彈簧下端固定在水平面上。一個(gè)小球從彈簧正上方某一高度處由靜止開(kāi)始自由下落,接觸彈簧后把彈簧壓縮到一定程度后停止下落。在小球下落的這一全過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是(

A.小球剛接觸彈簧瞬間速度最大

B.從小球接觸彈簧到到達(dá)最低點(diǎn),小球先失重后超重

C.從小球接觸彈簧到到達(dá)最低點(diǎn),小球的速度先增大后減小

D.從小球接觸彈簧到到達(dá)最低點(diǎn),小球的加速度先減小后增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】物體A、B圖象如圖所示,由圖可知

A.從第4s起,兩物體運(yùn)動(dòng)方向相同,且

B.兩物體由同一位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng),但物體AB3s才開(kāi)始運(yùn)動(dòng)

C.5s內(nèi)物體的位移相同,5sA、B相遇

D.5s內(nèi)A、B的平均速度相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中沒(méi)有畫(huà)出)的方向平行于直角三角形ABC所在平面,已知,A、B兩點(diǎn)間的距離L=2.0cm,將一帶電量為的帶電微粒從A點(diǎn)移到B點(diǎn),靜電力做功,再將該微粒從B點(diǎn)移到C點(diǎn),靜電力做功。取B點(diǎn)的電勢(shì)為零。求:

1A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)各為多少?

2)該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的大小及其方向。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律.

1)該同學(xué)在平衡摩擦力后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)際小車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的拉力________(填“大于”“小于”或“等于”)砝碼和砝碼盤(pán)的總重力,為了便于探究、減小誤差,應(yīng)使小車(chē)質(zhì)量M與砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量m滿足________的條件.

2)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖乙所示的一條紙帶(兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出),已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50Hz的交流電,根據(jù)紙帶可求出小車(chē)的加速度為________m/s2 (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

3)以砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量為橫坐標(biāo),加速度為縱坐標(biāo),畫(huà)出的a-m圖象如圖丙所示,圖線與橫坐標(biāo)的夾角為θ,求得圖線的斜率為k,已知本地的重力加速度為g,則小車(chē)的質(zhì)量為________

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】三根相互平行的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線放在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上,右圖為其截面圖,電流方向如圖所示。若每根導(dǎo)線的電流均為I,每根直導(dǎo)線單獨(dú)存在時(shí),在三角形中心O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都是B,則三根導(dǎo)線同時(shí)存在時(shí)O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為( )

A.0B.BC.2BD.B

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】重力大小為G的物體系在OA、OB兩根等長(zhǎng)的輕繩上,輕繩的A端和B端掛在半圓形的支架BAC,如圖所示。若B端的位置固定,O繩子的A端沿半圓形支架從豎直位置逐漸靠近水平位置D的過(guò)程中,以下說(shuō)法正確的是( )

A. OA繩上的拉力先增大后減小 B. OA繩上的拉力逐漸增大

C. OB繩上的拉力逐漸增大 D. OB繩上的拉力逐漸減小

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案