(2005?天津)圖中MN和PQ為豎直方向的兩平行長直金屬導(dǎo)軌,間距l(xiāng)為0.40m,電阻不計.導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.50T的勻強(qiáng)磁場垂直.質(zhì)量m為6.0×10-3kg、電阻為1.0Ω的金屬桿ab始終垂直于導(dǎo)軌,并與其保持光滑接觸.導(dǎo)軌兩端分別接有滑動變阻器和阻值為3.0Ω的電阻R1.當(dāng)桿ab達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時以速率v勻速下滑,整個電路消耗的電功率P為0.27W,重力加速度取10m/s2,試求速率v和滑動變阻器接入電路部分的阻值R2
分析:當(dāng)桿ab達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時以速率v勻速下滑時,重力和安培力平衡,整個電路消耗的電功率等于重力的功率.根據(jù)電磁感應(yīng)知識和平衡條件可求出速率v.由功率求出電阻R2
解答:解:由能量守恒定律得:mgv=P                                 
    代入數(shù)據(jù)得:v=4.5m/s                                     
     又     E=BLv                                     
  設(shè)電阻Ra與Rb的并聯(lián)電阻為R,ab棒的電阻為r,有
    R=
R1R2
R1+R2

     又     I=
E
R+r

      P=IE                          代入數(shù)據(jù)得:R2=6.0Ω                      
答:速率v為4.5m/s.滑動變阻器接入電路部分的阻值R2為6Ω.
點評:對于電磁感應(yīng)問題研究思路常常有兩條:一條從力的角度,重點是分析安培力;另一條是能量,分析能量如何轉(zhuǎn)化是關(guān)鍵.本題要抓住桿ab達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時速率v勻速下滑時,電功率等于重力的功率.
練習(xí)冊系列答案
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(1)將白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光學(xué)元件,由左至右,表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C、
E、D、B
E、D、B

(2)本實驗的步驟有:
①取下遮光筒左側(cè)的元件,調(diào)節(jié)光源高度,使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮;
②按合理順序在光具座上放置各光學(xué)元件,并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上;
③用米尺測量雙縫到屏的距離;
④用測量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測微器)測量數(shù)條亮紋間的距離.在操作步驟②時還應(yīng)注意
單縫和雙縫間距5cm~10cm
單縫和雙縫間距5cm~10cm
使單縫與雙縫相互平行
使單縫與雙縫相互平行

(3)將測量頭的分劃板中心刻線與某條亮紋中心對齊,將該亮紋定為第1條亮紋,此時手輪上的示數(shù)如圖2所示.然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊,記下此時圖3中手輪上的示數(shù)
13.870
13.870
mm,求得相鄰亮紋的間距△x為
2.310
2.310
mm.
(4)已知雙縫間距d為2.0×10-4m,測得雙縫到屏的距離l為0.700m,由計算式λ=
d
l
△x
d
l
△x
,求得所測紅光波長為
6.6×102
6.6×102
nm.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2005?天津)一帶電油滴在勻強(qiáng)電場E中從a到b的運動軌跡如圖中虛線所示,電場方向豎直向下,不計空氣阻力.此帶電油滴從a運動到b的過程中,能量變化情況是( 。

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