18分如圖l所示,兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為的絕緣斜面上,兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)、M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直斜面向下,導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑,導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好,不計(jì)它們之間的摩擦。

1由b向a方向看到的裝置如圖2所示,請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫(huà)出ab桿下滑過(guò)程中某時(shí)刻的受力示意圖;

2在加速下滑過(guò)程中,當(dāng)ab桿的速度大小為v時(shí),求此時(shí)ab桿中的電流及其加速度的大小;

3求在下滑過(guò)程中,ab桿可以達(dá)到的速度最大值。

 

(1)重力mg,豎直向下 支撐力N,垂直斜面向上 安培力F,沿斜面向上(2)

(3)

【解析】

試題分析:(1)重力mg,豎直向下支撐力N,垂直斜面向上安培力F,沿斜面向上。(6分)

(2)當(dāng)ab桿速度為v時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv,此時(shí)電路電流(2分)

ab桿受到安培力

根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律,有

解得 (4分)

(3)當(dāng)安培力等于重力沿斜面向下的分力時(shí),ab桿達(dá)到最大速度vm

(4分)

可得 (2分)

考點(diǎn):本題考查受力分析、電磁感應(yīng)和牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:2013-2014學(xué)年北京市昌平區(qū)高三二模物理試卷(解析版) 題型:選擇題

關(guān)于物體的內(nèi)能、溫度和分子的平均動(dòng)能,下列說(shuō)法正確的是 

A.溫度低的物體內(nèi)能一定小 

B.溫度低的物體分子運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定小 

C.外界對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能一定增加 

D.物體放熱,物體的內(nèi)能一定減小 

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:2013-2014學(xué)年內(nèi)蒙古巴彥淖爾市高三第六次模擬物理試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

在測(cè)定金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中,需要測(cè)量金屬絲的電阻,可供選用的器材如下:

待測(cè)金屬絲:Rx(阻值約5Ω)

電流表A1:量程0.6A,內(nèi)阻r1約為0.2Ω

電流表A2:量程10mA,內(nèi)阻r2=50Ω

定值電阻R1:阻值20Ω

定值電阻R2:阻值200Ω

滑動(dòng)變阻器R:阻值范圍0~5Ω

電源E:干電池2節(jié)

開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線(xiàn)若干。

要想較準(zhǔn)確測(cè)量待測(cè)金屬絲的阻值,應(yīng)選用定值電阻 。(填R1或R2

實(shí)驗(yàn)中要求金屬絲中的電流能從0開(kāi)始變化,請(qǐng)?jiān)诜娇驁D中畫(huà)出該實(shí)驗(yàn)的電路圖(圖中務(wù)必標(biāo)出選用的電流表和定值電阻的符號(hào))。

若實(shí)驗(yàn)中A1表的示數(shù)為0.36A,A2表的示數(shù)為5.4mA,待測(cè)金屬絲的阻值為 Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:2013-2014學(xué)年云南省昭通市高三5月統(tǒng)測(cè)理綜物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

學(xué)校進(jìn)行大掃除,小明被分配擦教室玻璃,手拿方形抹布在豎直的玻璃上使抹布與玻璃間進(jìn)行滑動(dòng)摩擦,將玻璃上的灰塵擦干凈。已知玻璃的下邊沿離地的高度為1m,若方形抹布可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為0.1kg,假定小明用力將抹布在玻璃表面緩慢豎直向上擦玻璃,當(dāng)手臂對(duì)抹布的作用力F與玻璃面所成角度為θ=53°時(shí),F=5N。取g=10m/s2,sin53°=0.8

1求抹布與玻璃間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。

2當(dāng)小明擦到離地最大高度2.25m時(shí),抹布意外脫手沿玻璃面豎直向下滑落,求抹布砸到玻璃下邊沿的窗臺(tái)時(shí)的速度v的大小。

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:2013-2014學(xué)年云南省昭通市高三5月統(tǒng)測(cè)理綜物理試卷(解析版) 題型:選擇題

英國(guó)《新科學(xué)家(New Scientist)》雜志評(píng)選出了2008年度世界8項(xiàng)科學(xué)之最,在XTEJ1650-500雙星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的最小黑洞位列其中,若某黑洞的半徑R約45km,質(zhì)量M和半徑R的關(guān)系滿(mǎn)足(其中為光速,為引力常量),則該黑洞表面重力加速度的數(shù)量級(jí)為

A. 1010 m/s2 B. 1012 m/s2

C. 1011 m/s2 D. 1013 m/s2

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:2013-2014天津市紅橋高三第一次模擬考試?yán)砜凭C合物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,電路甲、乙中,電阻R和自感線(xiàn)圈L的直流電阻值相同都較小,接通S,使電路達(dá)到穩(wěn)定,燈泡D發(fā)光。則

A.在電路甲中,斷開(kāi)S,D將逐漸變暗

B.在電路甲中,斷開(kāi)S,D將先變得更亮,然后漸漸變暗

C.在電路乙中,斷開(kāi)S,D將立刻熄滅

D.在電路乙中,斷開(kāi)S,D將變得更亮,然后漸漸變暗

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:2013-2014天津市紅橋高三第一次模擬考試?yán)砜凭C合物理試卷(解析版) 題型:選擇題

下列說(shuō)法正確的是

A.真空中的光速在不同慣性參考系中是不相同的

B.氫原子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時(shí),向外輻射光子,核外電子動(dòng)能增加

C.放射性元素的半衰期是由其物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)決定的,與原子核內(nèi)部本身因素?zé)o關(guān)

D.紅光、藍(lán)光分別由玻璃中射入空氣發(fā)生全反射時(shí),紅光臨界角較小

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:2013-2014天津市六校高三上學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖,在同一豎直面內(nèi),小球a、b從高度不同的兩點(diǎn),分別以初速度va和vb沿水平方向拋出,經(jīng)過(guò)時(shí)間ta和tb后落到與兩點(diǎn)水平距離相等的P點(diǎn)。若不計(jì)空氣阻力,下列關(guān)系式正確的是( )

A. ta>tb, va>vb B. ta>tb, va>vb C. ta<tb, va<vb D. ta>tb, va<vb

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:2013-2014四川省資陽(yáng)市高一上學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)物理試卷(解析版) 題型:選擇題

一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、粗細(xì)均勻的輕繩,兩端分別固定在天花板上的A、B兩點(diǎn).若在細(xì)繩的C處懸一重物,如圖所示,則下列說(shuō)法中正確的是

A.若AC>CB,則增加重物的重力,AC段先斷

B.若AC>CB,則增加重物的重力,BC段先斷

C.若AC=CB,則將A端向左移時(shí)繩子容易斷

D.若AC=CB,則將A端向右移時(shí)繩子容易斷

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案