【題目】如圖1所示,水平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系的第一象限有磁場分布,方向垂直于水平面向下,磁感應(yīng)強度沿y軸方向沒有變化,與橫坐標(biāo)x的關(guān)系如圖2所示,圖線是雙曲線(坐標(biāo)軸是漸進線);頂角θ=45°的光滑金屬長導(dǎo)軌 MON固定在水平面內(nèi),ONx軸重合,一根與ON垂直的長導(dǎo)體棒在水平向右的外力作用下沿導(dǎo)軌MON向右滑動,導(dǎo)體棒在滑動過程中始終保持與導(dǎo)軌良好接觸.已知t=0時,導(dǎo)體棒位于頂角O處;導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m=2kg;OM、ON接觸處O點的接觸電阻為R=0.5Ω,其余電阻不計;回路電動勢E與時間t的關(guān)系如圖3所示,圖線是過原點的直線.求:

1t=2s時流過導(dǎo)體棒的電流強度I2的大小;

212s時間內(nèi)回路中流過的電量q的大;

3)導(dǎo)體棒滑動過程中水平外力F(單位:N)與橫坐標(biāo)x(單位:m)的關(guān)系式.

【答案】1t=2s時流過導(dǎo)體棒的電流強度I2的大小為8A;

212s時間內(nèi)回路中流過的電量q的大小為6C;

3)導(dǎo)體棒滑動過程中水平外力F與橫坐標(biāo)x的關(guān)系式為F=4+4N

【解析】試題分析:(1)由E﹣t圖象讀出t=2s時的感應(yīng)電動勢,由歐姆定律求解流過導(dǎo)體棒的電流強度I2的大小.

2)根據(jù)感應(yīng)電流圖象的面積表示電量,用電流的平均值求出電量.

3)由E=BLv分析金屬棒的運動情況,由運動學(xué)公式得到加速度,運用牛頓第二定律求解F的表達式.

解:(1)根據(jù)E﹣t圖象中的圖線是過原點的直線特點,可得到t=2s時金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為:E=4V

由歐姆定律得:

I2==A=8A

2)由于回路中的電流與E成正比,則知電流I﹣t圖象中的圖線也是過原點的直線,則有:t=1s時,I1=4A

可有:12s時間內(nèi)回路中流過的電量 q=△t==1C=6C

3)因θ=45°,可知任意t時刻回路中導(dǎo)體棒有效切割長度 L=x

再根據(jù)B﹣x圖象中的圖線是雙曲線特點有:

E=BLv=Bxv,

由圖2可知,Bx=1Tm).

由圖1知:E與時間成正比,有 E=2tV

由以上三式得:v=2tm/s

可知導(dǎo)體棒的運動是勻加速直線運動,加速度 a=2m/s2

又有:F=BIL=BIx=BxI,且I也與時間成正比

再根據(jù)牛頓第二定律有:F﹣F=ma

x=

聯(lián)立解得:F=4+4N

答:(1t=2s時流過導(dǎo)體棒的電流強度I2的大小為8A;

212s時間內(nèi)回路中流過的電量q的大小為6C

3)導(dǎo)體棒滑動過程中水平外力F與橫坐標(biāo)x的關(guān)系式為F=4+4N

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】如圖所示,在真空中,+Q1Q2為固定在x軸上的兩個點電荷,且Q1=4Q2 ,a、b、cP兩側(cè)的三個點,則下列說法中正確的是

A. P點電場強度為零,電勢也為零

B. bc兩點處,一定有電勢φb>φc且電場強度Eb>Ec

C. 若將一試探電荷+qa點沿x軸移至P點,則其電勢能增加

D. 若將一試探電荷-qa點靜止釋放,則其經(jīng)過P點時動能最大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在水平力F作用下,木塊AB保持靜止。若木塊AB接觸面是水平的,且F≠0。則關(guān)于木塊B的受力個數(shù)可能是

A. 3 B. 4 C. 5 D. 6

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于摩擦力的說法,正確的是

A. 受到靜摩擦力的物體一定靜止

B. 受到滑動摩擦力的物體一定滑動

C. 物體滑動摩擦力方向一定與其運動方向相反

D. 兩物體之間有摩擦力作用,則一定有彈力作用

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列電器中不是利用電動機裝置工作的是( )

A. 電風(fēng)扇 B. 抽水泵 C. 洗衣機 D. 電飯鍋

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】光滑水平面上放著質(zhì)量mA=1kg的物塊A與質(zhì)量mB=2kg的物塊B, A與B均可視為質(zhì)點,A靠在豎直墻壁上,A、B間夾一個被壓縮的輕彈簧(彈簧與A、B均不拴接),用手擋住B 不動,此時彈簧彈性勢能EP=49J。在A、B間系一輕質(zhì)細(xì)繩,細(xì)繩長度大于彈簧的自然長度,如圖所示。放手后B向右運動,繩在短暫時間內(nèi)被拉斷,之后B沖上與水平面相切的豎直半圓光滑軌道,其半徑R=05m, B恰能到達最高點C。g=10m/s2,求:

(1)繩拉斷后瞬間B的速度vB的大。

(2)繩拉斷過程繩對B的沖量I 的大;

(3)繩拉斷過程繩對A所做的功W。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在一光滑水平面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系,一物體從t=0時刻起,由坐標(biāo)原點O(0,0)開始運動,其沿x軸和y軸方向運動的速度—時間圖像如圖甲、乙所示,下列說法中正確的是( )

A. 前2 s內(nèi)物體做勻加速直線運動,加速度沿x軸方向

B. 后2 s內(nèi)物體繼續(xù)做勻加速直線運動,但加速度沿y軸方向

C. 4 s 末物體坐標(biāo)為(4 m,4 m)

D. 4 s末物體坐標(biāo)為(6 m,2 m)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1864年,麥克斯韋提出電磁場的基本方程組(后稱麥克斯韋方程組),并推斷電磁波的存在,預(yù)測光是一種____,為光的電磁理論奠定了基礎(chǔ)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列各組物理量中,全部是矢量的是(  。

A. 平均速度、位移、加速度

B. 路程、時間、力

C. 位移、時間、瞬時速度

D. 位移、速度、質(zhì)量

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案