如圖所示,兩根完全相同的“V”字形導(dǎo)軌OPQ與KMN倒放在絕緣水平面上,兩導(dǎo)軌都在豎直平面內(nèi)且正對、平行放置,其間距為L,電阻不計.兩條導(dǎo)軌足夠長,所形成的兩個斜面與水平面的夾角都是α.兩個金屬棒ab和a′b′的質(zhì)量都是m,電阻都是R,與導(dǎo)軌垂直放置且接觸良好.空間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.
(1)如果兩條導(dǎo)軌皆光滑,讓a′b′固定不動,將ab釋放,則ab達(dá)到的最大速度是多少?
(2)如果將ab與a′b′同時釋放,它們所能達(dá)到的最大速度分別是多少?
分析:(1)讓a′b′固定不動,將ab釋放,ab先做加速度減小的加速運(yùn)動,后做勻速運(yùn)動,速度達(dá)到最大,即當(dāng)ab棒所受合力為零,ab達(dá)到最大速度,結(jié)合切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢公式、閉合電路歐姆定律求出ab棒的最大速度.
(2)若將ab、a'b'同時釋放,因兩邊情況相同,所以達(dá)到的最大速度大小相等,這時ab、a'b'都產(chǎn)生感應(yīng)電動勢而且是串聯(lián).結(jié)合切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和閉合電路歐姆定律求出最大速度.
解答:解:(1)ab運(yùn)動后切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電流,而后受到安培力,當(dāng)受力平衡時,加速度為0,速度達(dá)到最大,受力情況如圖所示.則:
mgsinα=Fcosα
又F=BIL,E=BLvmcosα,I=
BLvmcosα
2R

聯(lián)立上式解得:vm=
2mgRsinα
B2L2cos2α

(2)若將ab、a′b′同時釋放,因兩邊情況相同,所以達(dá)到的最大速度大小相等,設(shè)為vm′.這時ab、a′b′都產(chǎn)生感應(yīng)電動勢而且是串聯(lián).
∴mgsinα=F′cosα
又F′=BI′L,E′=BLvm′cosα,I′=
2BLvm′cosα
2R
=
BLvm′cosα
R

∴vm′=
mgRsinα
B2L2cos2α

答:(1)如果兩條導(dǎo)軌皆光滑,讓a′b′固定不動,將ab釋放,則ab達(dá)到的最大速度是
2mgRsinα
B2L2cos2α

(2)如果將ab與a′b′同時釋放,它們所能達(dá)到的最大速度分別是
mgRsinα
B2L2cos2α
點(diǎn)評:本題綜合考查了切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢公式、閉合電路歐姆定律、共點(diǎn)力平衡等知識,綜合性較強(qiáng).
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如圖所示,A、B、C是三個質(zhì)量、材料完全相同的物塊.物塊間通過兩根輕彈簧M、N相連接,三個物塊靜止在水平面上,兩彈簧均處于拉伸狀態(tài),且伸長量均為△x.已知彈簧M的勁度系數(shù)為k1,彈簧N的勁度系數(shù)為k2,k1=3k2.現(xiàn)將連接A、B的彈簧M斷開,則( 。

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我國發(fā)射的“神州六號”載人宇宙飛船繞地球運(yùn)動的周期約為90min.如果把它繞地球的運(yùn)動看作是勻速圓周運(yùn)動,該飛船的運(yùn)動和在軌道上運(yùn)行的地球同步衛(wèi)星的運(yùn)動相比較,該飛船的軌道半徑
小于
小于
同步衛(wèi)星的軌道半徑(選填“大于”、“小于”或“等于”).若已知地球半徑為6400km,則該飛船運(yùn)動的線速度大約為
7809.8
7809.8
m/s.

如圖所示,將兩根完全相同的磁鐵分別固定在質(zhì)量相等的長木板甲和乙上,然后放于光滑的水平桌面上.開始時使甲獲得水平向右、大小為3m/s的速度,乙同時獲得水平向左、大小為2m/s的速度.當(dāng)乙的速度減為零時,甲的速度為
1
1
m/s,方向
水平向右
水平向右

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?綿陽模擬)如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,有兩根本身不相連接的光滑金屬導(dǎo)軌處在豎直平面內(nèi),構(gòu)成與水平面平行的上、下兩層.在兩水平導(dǎo)軌面上各放一根完全相同的質(zhì)量為m的勻質(zhì)金屬桿1 和2,開始時兩根金屬桿都與軌道垂直,分別靜止在a 處和c 處.兩導(dǎo)軌面相距為h,導(dǎo)軌間寬為L,導(dǎo)軌足夠長且電阻不計,每根金屬桿電阻為r.現(xiàn)給金屬桿1 一個水平向右的沖量使它具有初速度v0,金屬桿1 離開右端b 時金屬桿2 正好在b 的正下方d 處,金屬桿1 落在下層導(dǎo)軌的e 處.d 與e 之間的距離為S.
求:
(1)回路內(nèi)感應(yīng)電流的最大值?
(2)金屬桿1 落在e 處時,兩桿之間的距離?
(3)從開始到金屬桿1 離開右端b 的過程中,感應(yīng)電流產(chǎn)生了多少熱量?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,光滑水平面上放置甲、乙兩個內(nèi)外壁都光滑的完全相同的氣缸,氣缸內(nèi)各有一質(zhì)量為m的活塞,密封完全相同的兩部分氣體(分子力可以忽略),甲、乙間用一根輕質(zhì)水平細(xì)線相連接.現(xiàn)對甲氣缸施一水平向左的恒定拉力F作用,甲氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p1,體積為V1;乙氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p2,體積為V2.設(shè)兩部分氣體始終和環(huán)境的溫度相同,則(  )

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精英家教網(wǎng)如圖所示,AB和CD是兩根特制的、完全相同的電阻絲導(dǎo)軌,固定在絕緣的豎直墻壁上,上端用電阻不計的導(dǎo)線相連接,兩電阻絲導(dǎo)軌相距為L,一根質(zhì)量為m、電阻不計的金屬棒跨接在AC間,并處于x軸原點(diǎn),與電阻絲導(dǎo)軌接觸良好,且無摩擦,空間有垂直墻面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.放開金屬棒,它將加速下滑.
(1)試證明,若棒下滑時作勻加速運(yùn)動,則必須滿足的條件是每根導(dǎo)軌的電阻值應(yīng)跟位移x的平方根成正比,即R=k
x
(k為比例常量)
(2)若棒作勻加速運(yùn)動,B=1T,L=1m,m=
1
5
kg,k=
1
2
Ω?m-1/2,求:
①棒的加速度a,
②棒下落1m過程中,通過棒的電荷量q,
③棒下落1m過程中,電阻上產(chǎn)生的總熱量Q.

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