【題目】如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ電阻不計(jì),其間距為L,兩導(dǎo)軌所構(gòu)成平面與水平面成θ角。兩根用長(zhǎng)為d的細(xì)線連接的金屬桿ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置,沿斜面向上的外力F作用在桿ab上,使兩桿靜止。已知兩金屬桿ab、cd的質(zhì)量分別為m和2m,兩金屬桿的電阻都為R,并且和導(dǎo)軌始終保持良好接觸,整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。某時(shí)刻將細(xì)線燒斷,保持桿ab靜止不動(dòng)。
(1)cd桿沿導(dǎo)軌下滑,求其達(dá)到的最大速度vm;
(2)當(dāng)cd桿速度v =時(shí),求作用在ab桿上的外力F;
(3)若將細(xì)繩燒斷時(shí)記為t=0,從此時(shí)刻起使磁場(chǎng)隨時(shí)間變化,使abcd回路中無感應(yīng)電流產(chǎn)生,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化關(guān)系(寫出B與t的關(guān)系式);
(4)從細(xì)線燒斷到cd桿達(dá)到最大速度的過程中,桿ab產(chǎn)生的熱量為Q,求通過cd桿的電量。
【答案】(1),(2),(3),(4)。
【解析】
(1)當(dāng)桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度達(dá)到最大,由平衡條件得:
解得最大速度為:;
(2)桿速度時(shí),回路中感應(yīng)電流為:
桿保持靜止,由平衡條件可知:
解得:;
(3)回路中無感應(yīng)電流產(chǎn)生,桿沿斜面做勻加速下滑,加速度:
經(jīng)過時(shí)間下滑距離為:
回路中無感應(yīng)電流產(chǎn)生,即回路中磁通量沒有變化,所以,即:
解得:;
(4)設(shè)細(xì)線燒斷到桿達(dá)到最大速度下滑的距離為,由于兩桿電阻相等,所以產(chǎn)生電熱相等,克服安培力做的功:
由動(dòng)能定理可知:
解得:
通過桿的電量:
解得:。
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 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】伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)做了著名的斜面實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中他將接近光滑的直木板槽傾斜固定,讓銅球從木板槽頂端沿斜面由靜止滑下,并用水鐘測(cè)量銅球每次下滑的時(shí)間,研究銅球的運(yùn)動(dòng)路程s和時(shí)間t的關(guān)系,伽利略得到的結(jié)論是s∝_____,若將此實(shí)驗(yàn)結(jié)論做合理外推,也可適用于自由落體運(yùn)動(dòng),其原因是銅球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度_____.
A.與銅球質(zhì)量成正比
B.與斜面傾角成正比
C. 隨斜面傾角的增大而增大
D. 不隨斜面傾角的變化而變化
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】靜電場(chǎng)在x軸上的場(chǎng)強(qiáng)E隨x的變化關(guān)系如圖所示,x軸正方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)正方向,帶正電的點(diǎn)電荷沿x軸運(yùn)動(dòng),則點(diǎn)電荷()
A.在x2和x4處電勢(shì)能相等
B.由x1運(yùn)動(dòng)到x3的過程中電勢(shì)能增大
C.由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過程中電場(chǎng)力先增大后減小
D.由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過程中速度先增大后減小
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,M點(diǎn)有電荷量為Q的負(fù)點(diǎn)電荷,在距離點(diǎn)電荷為r處放入厚度為d的平行金屬板,N點(diǎn)為金屬板內(nèi)距表面為的點(diǎn),MN連線與金屬板表面垂直。當(dāng)金屬板處于靜電平衡時(shí),下列說法正確的是( )
A.金屬板的左側(cè)面感應(yīng)出正電荷
B.金屬板的左側(cè)面電勢(shì)較高,右側(cè)面電勢(shì)較低
C.感應(yīng)電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度,方向沿MN連線向右
D.感應(yīng)電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度,方向沿MN連線向右
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一導(dǎo)熱性能良好開口向下的橫截面積為S的氣缸,氣缸固定不動(dòng),缸內(nèi)活塞質(zhì)量為m,可無摩擦地自由滑動(dòng)且不漏氣,氣缸內(nèi)封有一定質(zhì)量的理想氣體.活塞下掛一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的小沙桶,桶中裝滿質(zhì)量為M的沙子,活塞恰好靜止,與缸底距離為L,缸內(nèi)氣體熱力學(xué)溫度為T,外界大氣壓為P0.
(1)現(xiàn)在沙桶的底部鉆一個(gè)小孔,使沙子緩慢流出,求沙子全部流出后活塞與缸底的距離;
(2)沙子全部流出后給氣缸加熱,使活塞回到初始位置,求此時(shí)缸內(nèi)氣體溫度.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示電路,R1是定值電阻,R2是滑動(dòng)變阻器,L是小燈泡,C是電容器,電源內(nèi)阻為r.開關(guān)S閉合后,在滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)過程中
A.電壓表示數(shù)變大
B.小燈泡變亮
C.電容器所帶電荷量增大
D.電源的總功率變大
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,理想變壓器原線圈輸入電壓u=Umsin ωt,副線圈電路中R0為定值電阻,R是滑動(dòng)變阻器.和是理想交流電壓表,示數(shù)分別用U1和U2表示;和是理想交流電流表,示數(shù)分別用I1和I2表示.當(dāng)滑片P向下滑動(dòng)過程中,下列說法正確的是
A.U1不變B.U2不變C.I1變大D.I2變大
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,間距L=1m的足夠長(zhǎng)的兩不行金屬導(dǎo)軌PQ、MN之間連接一個(gè)阻值為R =0.75的定值電阻,一質(zhì)量m=0.2kg、長(zhǎng)度L=1m、阻值r=0.25的金屬棒ab 水平放置在導(dǎo)軌上,它與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0. 5。導(dǎo)軌不面的傾角,導(dǎo)軌所 在的空間存在著垂直于導(dǎo)軌不面向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B = 0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)讓金屬棒b由靜止開始下滑,直到金屬棒b恰好開始做勻速運(yùn)動(dòng),此過程中通過定值電阻的電量為q=1.6 C。已知運(yùn)動(dòng)過程中金屬棒ab始終與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計(jì),,,重力加速度g =10m/s2,求:
(1)金屬棒ab下滑的最大速度;
(2)金屬棒ab由靜止釋放后到恰好開始做勻速運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間;
(3)金屬棒ab由靜止釋放后到恰好開始做勻速運(yùn)動(dòng)過程中,整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究功和動(dòng)能變化的關(guān)系。一木板放在安裝有定滑輪和光電門的氣墊導(dǎo)軌上,木板左右兩端安裝了寬度均為d的相同遮光條A、B,木板(含遮光條)的質(zhì)量為M,兩遮光條間的距離為L,用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線繞過定滑輪,把木板與力傳感器連接起來,傳感器下方懸掛鉤碼,將木板由靜止釋放,由數(shù)字計(jì)時(shí)器可讀出遮光條通過光電門的時(shí)間。
(1)在完成實(shí)驗(yàn)時(shí),下列不必要的實(shí)驗(yàn)要求是______(填選項(xiàng)前字母)
A.應(yīng)使木板質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量
B.應(yīng)使木板釋放的位置與光電門間的距離適當(dāng)大些
C.應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平
D.應(yīng)使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行
(2)按要求調(diào)整好實(shí)驗(yàn)裝置后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),主要測(cè)量步驟如下:
①將木板從距離光電門適當(dāng)?shù)奈恢糜伸o止釋放,木板在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng),記錄力傳感器的示數(shù)F及遮光條A、B先后經(jīng)過光電門的時(shí)間為t1、t2,則遮光條A、B通過光電門的過程中木板動(dòng)能的變化量ΔEk=___________,合外力對(duì)木板做功W=_______.(以上兩空用字母M、t1、t2、d、L、F表示)
②增加所掛鉤碼的個(gè)數(shù),重復(fù)①的操作,比較W、ΔEk的大小,可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com