【題目】如圖1所示,固定于水平面的U形導(dǎo)線框abcd處于豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,導(dǎo)線框兩平行導(dǎo)軌間距為l,左端接一電阻R。一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒MN垂直導(dǎo)線框放置。

(1)若導(dǎo)體棒沿導(dǎo)線框以速度v向右做勻速運(yùn)動。請根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=,推導(dǎo)金屬棒MN中的感應(yīng)電動勢E。

(2)若將導(dǎo)體棒與重物A用不可伸長的細(xì)線相連,細(xì)線繞過定滑輪,導(dǎo)體棒與滑輪之間的細(xì)線保持水平,如圖2所示。靜止釋放重物,重物將通過細(xì)線拉動導(dǎo)體棒開始運(yùn)動,運(yùn)動過程中導(dǎo)體棒不會與定滑輪發(fā)生碰撞。若重物A的質(zhì)量也為m,不計(jì)細(xì)線的質(zhì)量以及一切摩擦。

i)在圖3中定性畫出導(dǎo)體棒MN的速度v隨時間t變化的圖象;

ii)當(dāng)重物從靜止開始下落,下落的高度為h時,重物的速度為v,此時導(dǎo)體棒的速度還沒有達(dá)到穩(wěn)定,在此過程中,求:

a. 電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱;

b. 導(dǎo)體棒的運(yùn)動時間。

【答案】(1)E=BLv

(2)i)如圖所示;

ii)a.

b.

【解析】1)設(shè)經(jīng)過時間t,金屬棒運(yùn)動的距離為x=vt;

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律:

2)(i)某時刻金屬棒產(chǎn)生的電動勢E=BLv;

感應(yīng)電流:

所受的安培力:

加速度

即: ,則隨速度的增加,加速度逐漸減小,故v-t圖像如圖;

a.由能量關(guān)系可知:

解得:

b.對兩棒的系統(tǒng),由動量定理可得:

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】做曲線運(yùn)動的物體,在運(yùn)動過程中,一定變化的物理量是

A加速度 B速率

C合力 D速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在Ⅰ、Ⅱ兩個區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B的勻強(qiáng)磁場。磁場方向分別垂直于紙面向外和向里,AD、AC邊界的夾角∠DAC=30°,邊界AC與邊界MN平行,Ⅱ區(qū)域?qū)挾葹?/span>d,長度無限大。質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子可在邊界AD上的不同點(diǎn)射入。入射速度垂直于AD且垂直于磁場,若入射速度大小為,不計(jì)粒子重力,不考慮Ⅰ區(qū)磁場右邊界,則

A. 粒子距A點(diǎn)0.5d處射入,不會進(jìn)入Ⅱ區(qū)

B. 粒子距A點(diǎn)1.5d處射入,在磁場區(qū)域內(nèi)運(yùn)動的時間為

C. 粒子在磁場區(qū)域內(nèi)運(yùn)動的最短時間為

D. MN邊界出射粒子的區(qū)域長為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“研究平拋物體的運(yùn)動”實(shí)驗(yàn)中,下列注意事項(xiàng)中不正確的是_____

A.斜槽軌道可以不光滑

B.斜槽軌道末端的切線必須水平

C.小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放

D.為了準(zhǔn)確描出小球的運(yùn)動軌跡,必須用一條曲線把所有的點(diǎn)連接起來

E.為了保證最后計(jì)算的準(zhǔn)確性,必須以斜槽槽口為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系進(jìn)行測量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示有兩根和水平方向成角的光滑平行的金屬軌道,上端接有可變電阻R,下端足夠長,空間有垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場,磁感強(qiáng)度為B。一根質(zhì)量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下。經(jīng)過足夠長的時間,金屬桿的速度趨近于一個速度vm,則( )

A. 如果B增大,vm將變大 B. 如果變大,vm將變大

C. 如果R變大,vm將變大 D. 如果m變小,vm將變大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于地球同步衛(wèi)星的說法正確的是( )

A. 它的周期與地球自轉(zhuǎn)同步,但高度和速度可以選擇,高度增大,速度減小

B. 它的周期、高度、速度都是一定的

C. 我們國家發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星定點(diǎn)在北京上空

D. 我國發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星也定點(diǎn)在赤道上空

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】交流發(fā)電機(jī)線圈電阻r=1 Ω,用電器電阻R=9 Ω,電壓表示數(shù)為9 V。如圖所示,那么該交流發(fā)電機(jī)(  )

A. 電動勢的峰值為10 V

B. 交流發(fā)電機(jī)線圈自中性面轉(zhuǎn)過90°的過程中的平均感應(yīng)電動勢為

C. 交流發(fā)電機(jī)線圈通過中性面時電動勢的瞬時值

D. 電動勢的有效值為9 V

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“描繪小燈泡的UI曲線”實(shí)驗(yàn)申,使用的小燈泡上標(biāo)有“3V 0.6 W"的字樣,其他可供選擇的器材有:

(1)在虛線方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,并注明所選器材的符號

___________

(2)某同學(xué)測量結(jié)果如下表所示,請根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖甲坐標(biāo)系中畫出小燈泡的UI曲線。____________

(3) 用上述兩只小燈泡組成圖乙所示的電路。已知電源的電動勢為3V、內(nèi)阻不計(jì),則燈泡a、b消耗的總功率P=____ W(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)有一塊直流電流計(jì),滿偏電流為,內(nèi)阻約為,某同學(xué)想把它改裝成量程為的電壓表,他首先根據(jù)圖示電路,用半偏法測定電流計(jì)的內(nèi)阻。

(1)為提高測量準(zhǔn)確度,在以下器材中,電阻器應(yīng)選用_______;電池應(yīng)選用____________(選填器材前的字母)。

A.電池(電動勢1.5V,內(nèi)阻不計(jì))

B.電池(電動勢4.5V,內(nèi)阻不計(jì))

C.電阻箱(0-999.9

D.滑動變阻器(0-500

E.電位器(一種可變電阻,與滑動變阻器相當(dāng))(0-5.1K

F.電位器(0-51K

(2)該同學(xué)在開關(guān)斷開的情況下,檢查電路連接無誤后,將的阻值調(diào)至最大。后續(xù)的實(shí)驗(yàn)操作步驟依次是__________,最后記錄的阻值并整理好器材(請按合理的實(shí)驗(yàn)順序,選填下列步驟前的字母)

A.閉合

B.閉合

C.調(diào)節(jié)的阻值,使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度

D.調(diào)節(jié)的阻值,使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半

E.調(diào)節(jié)的阻值,使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半

F.調(diào)節(jié)的阻值,使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度

(3)如果測得的阻值為400.0,即為電流計(jì)內(nèi)阻的測量值。則給電流計(jì)_______聯(lián)(選填)一個阻值為__________ 的電阻,就可以將該電流計(jì)改裝成量程為2V的電壓表。

(4)請你推斷在本實(shí)驗(yàn)中電流計(jì)內(nèi)阻的測量值比其內(nèi)阻的實(shí)際值是偏大還是偏小________.

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