【題目】如圖所示,足夠長的平行金屬導(dǎo) MN、PQ平行放置,間距為L,與水平面成θ角,導(dǎo)軌與固定電阻R1R2相連,且R1支路串聯(lián)開關(guān)S,原來S閉合,勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面斜向上。有一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌垂直放置,接觸面粗糙且始終接觸良好,導(dǎo)體棒的有效電阻也為R現(xiàn)讓導(dǎo)體棒從靜止釋放沿導(dǎo)軌下滑,當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時速率為,此時整個電路消耗的電功率為重力功率的。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g,導(dǎo)軌電阻不計。試求:

1在上述穩(wěn)定狀態(tài)時,導(dǎo)體棒ab中的電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;

2如果導(dǎo)體棒從靜止釋放沿導(dǎo)軌下滑x距離后運(yùn)動達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),在這一過程中回路產(chǎn)生的電熱是多少?

3斷開開關(guān)S后,導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌下滑一段距離后,通過導(dǎo)體棒ab的電量為q,求這段距離是多少?

答案1,

23

【解析】

試題分析:1當(dāng)導(dǎo)體棒以速率v勻速下降時電路中的總電阻

感應(yīng)電動勢

導(dǎo)體棒中的電流

總電功率

重力功率

根據(jù)題意有

聯(lián)立解得:,

2設(shè)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的滑動摩擦力大小為,根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可知:

所以:

根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可知:

解得:

3S斷開后,回路的總電阻為:

設(shè)這一過程的時間為,回路中感應(yīng)電動勢的平均值為,導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的平均值為,導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌下滑的距離為S,根據(jù)題意有:

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有:

,聯(lián)立解得:。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】物體做勻加速直線運(yùn)動,加速度為4 m/s2,那么

A.物體的末速度一定比初速度大4 m/s

B.每秒鐘物體的速度增加4 m/s

C.第3秒初的速度比第2秒末的速度大4 m/s

D.第3秒末的速度比第2秒初的速度大4 m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】宇宙飛船為了要與“和平號”軌道空間站對接,應(yīng)該( )

A. 在比空間站較低的軌道上加速

B. 在比空間站較高的軌道上加速

C. 在與空間站同一高度的軌道上加速

D. 不論什么軌道的,只要加速就行

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是( 。

A. 任何曲線運(yùn)動都是變加速運(yùn)動

B. 兩個勻速直線運(yùn)動(速率不等)的合運(yùn)動一定是勻速直線運(yùn)動

C. 兩個勻加速直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定不是直線運(yùn)動

D. 一個勻速直線運(yùn)動和一個勻加速直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定是曲線運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一物體在水平面上運(yùn)動,只受摩擦力。今給它一個向右的力F,則可能實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動有( )

A. 向右勻速運(yùn)動 B. 向右加速運(yùn)動

C. 向左勻速運(yùn)動 D. 向左加速運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m1的物體甲通過三段輕繩懸掛,三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為O.輕繩OB水平且B端與放置在水平面上的質(zhì)量為m2的物體乙相連,輕繩OA與豎直方向的夾角θ=37°,物體甲、乙均處于靜止?fàn)顟B(tài).(已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8g10N/kg;設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力) 求:

1)輕繩OAOB受到的拉力是多大?(結(jié)果用含m1g的式子表示)

2)物體乙受到的摩擦力是多大?方向如何?(結(jié)果用含m1g的式子表示)

3)若物體乙的質(zhì)量m2=4kg,物體乙與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3,則欲使物體乙在水平面上不滑動,物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑水平面上,輕質(zhì)彈簧的右端固定在豎直墻壁上。一物塊在水平恒力F作用下做直線運(yùn)動,接觸彈簧后,壓縮彈簧,直至速度為零。整個過程中,物體一直受到力F作用,彈簧一直在彈性限度內(nèi)。在物塊與彈簧接觸后向右運(yùn)動的過程中,下列說法正確的是

A物塊接觸彈簧后立即做減速運(yùn)動

B物塊接觸彈簧后先加速后減速

C當(dāng)彈簧形變量最大時,物塊的加速度等于零

D當(dāng)物塊的速度最大時,它所受的合力為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(2006·全國卷1)紅光和紫光相比 ( )

A. 紅光光子的能量較大;在同一種介質(zhì)中傳播時紅光的速度較大

B. 紅光光子的能量較;在同一種介質(zhì)中傳播時紅光的速度較大

C. 紅光光予的能量較大;在同一種介質(zhì)中傳播時紅光的速度較小

D. 紅光光子的能量較;在同一種介質(zhì)中傳播時紅光的速度較小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光屏PQ的上方有一半圓形玻璃磚,其直徑AB與水平面成30°角。

①若讓一束單色光沿半徑方向豎直向下射向圓心O,由AB面折射后射出,當(dāng)光點(diǎn)落在光屏上時,繞O點(diǎn)逆時針旋轉(zhuǎn)調(diào)整入射光與豎直方向的夾角,該角多大時,光在光屏PQ上的落點(diǎn)距點(diǎn)最遠(yuǎn)?已知玻璃磚對該光的折射率為n=

②若讓一束白光沿半徑方向豎直向下射向圓心O,經(jīng)玻璃磚后射到光屏上形成完整彩色光帶,則光帶的最右側(cè)是什么顏色的光?若使光線繞圓心O逆時針轉(zhuǎn)動,什么顏色的光最先消失?

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