如圖所示,兩根足夠長的光滑直金屬導(dǎo)軌、平行固定在傾角
的絕緣斜面上,兩導(dǎo)軌間距L=1m,導(dǎo)軌的電阻可忽略。、兩點間接有阻值為 的電阻。一根質(zhì)量m=1kg、電阻的均勻直金屬桿放在兩導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。整套裝置處于磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中,磁場方向垂直斜面向下。自圖示位置起,桿受到大小為(式中v為桿動的速度,力的單位為N)、方向平行導(dǎo)軌沿斜面向下的拉力作用,由靜止開始運動,測得通過電阻的電流隨時間均勻增大。g取10m/s2。

(1)試判斷金屬桿在勻強磁場中做何種運動,并請寫出推理過程;
(2)求電阻的阻值
(3)求金屬桿自靜止開始下滑通過位移x = 1m所需的時間t。
(1)金屬桿做勻加速運動。推理過程見解析。
(2)0.3Ω
(3)0.5s
(1)金屬桿做勻加速運動(或金屬桿做初速為零的勻加速運動)。(1分)
通過R的電流,因通過R的電流隨時間均勻增大,即桿的速度時間均勻增大,桿的加速度為恒量,故金屬桿做勻加速運動。(2分)  
(2)對回路,根據(jù)閉合電路歐姆定律(1分)
對桿,根據(jù)牛頓第二定律有:(2分)
代入得:,因無關(guān),所以
(2分),    得(2分)
(3)由得,所需時間(2分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,有一固定的超導(dǎo)體圓環(huán),在其右側(cè)放著一條形磁鐵,此時圓環(huán)中沒有電流.當(dāng)把磁鐵向右方移動時,由于電磁感應(yīng),在超導(dǎo)體圓環(huán)中產(chǎn)生了一定電流:
A.該電流的方向如圖中箭頭所示,磁鐵移走后,這電流很快消失
B.該電流的方向如圖中箭頭所示,磁鐵移走后,這電流繼續(xù)維持
C.該電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵移走后,電流很快消失
D.該電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵移走后,電流繼續(xù)維持

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

矩形導(dǎo)線框abcd放在勻強磁場中,磁感線方向與線圈平面垂直,磁感應(yīng)強度B隨時間變化的圖象如圖12-10甲所示,t=0時刻,磁感應(yīng)強度的方向垂直紙面向里.在0~4 s時間內(nèi),線框中的感應(yīng)電流(規(guī)定順時針方向為正方向)、ab邊所受安培力(規(guī)定向上為正方向)隨時間變化的圖象分別為圖乙中的(  )




圖12-0

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,兩根不計電阻的傾斜平行導(dǎo)軌與水平面的夾角θ=37o ,底端接電阻R=1.5Ω.金屬棒ab的質(zhì)量為m=0.2kg.電阻r=0.5Ω,垂直擱在導(dǎo)軌上,金屬棒ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25,虛線為一曲線方程y=0.8sin(x)m與x軸所圍空間區(qū)域存在著勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=0.5T,方向垂直于導(dǎo)軌平面向上(取g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8).求:
(1)當(dāng)金屬棒ab速度為m/s做勻速下滑時,電阻R的電功率是多少?
(2)當(dāng)金屬棒ab從靜止開始運動到Xo=6m處時,電路中的瞬時電功率為0.8w,在這一過程中,安培力對金屬棒ab做了多少功?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

兩個閉合的鋁環(huán),穿在一根光滑的絕緣桿上,如圖所示,關(guān)于環(huán)的運動情況以下說法正確的是(      )
 
A當(dāng)條形磁鐵的S極自右向左插向圓環(huán)時,兩環(huán)將同時向左移動,間距增大;
B當(dāng)條形磁鐵的S極自右向左插向圓環(huán)時,兩環(huán)將同時向左移動,間距變小;
C當(dāng)條形磁鐵的S極自左向右遠(yuǎn)離圓環(huán)時,兩環(huán)將同時向右移動,間距增大;
D當(dāng)條形磁鐵的S極自左向右遠(yuǎn)離圓環(huán)時,兩環(huán)將同時向右移動,間距變小。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題



繞垂直于磁感線的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動,線圈的電阻為R.求:
(1)線圈從中性面開始轉(zhuǎn)過90°角的過程中產(chǎn)生的熱量。
(2)線圈從中性面開始轉(zhuǎn)過90°角的過程中,通過導(dǎo)線截面的電量

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌處于同一水平面內(nèi),相距L=0.3m,導(dǎo)軌的左端M、N用0.2的電阻R連接,導(dǎo)軌電阻不計.導(dǎo)軌上停放著一金屬桿,桿的電阻r為0.1,質(zhì)量m為0.1kg,整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中,磁感強度B為0.5T,為使R上的電壓每秒鐘均勻地增加0.05V,且M點的電勢高于N點,必須使桿如何運動?若導(dǎo)軌足夠長,則從桿開始運動后的第2s末外力的瞬時功率有多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖12.2-3,邊長為a的正方形閉合線框ABCD在勻強磁場中繞AB邊勻速轉(zhuǎn)動,磁感應(yīng)強度為B,初始時刻線框所在的平面與磁感線垂直,經(jīng)過t時間轉(zhuǎn)過1200角,求:(1)線框內(nèi)感應(yīng)電動勢在時間t內(nèi)的平均值。(2)轉(zhuǎn)過1200角時感應(yīng)電動勢的瞬時值。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖MN為金屬桿,在豎直平面內(nèi)貼著光滑金屬平行導(dǎo)軌下滑,導(dǎo)軌間距L=10cm,導(dǎo)軌上端接有電阻R=0.5Ω,導(dǎo)軌與金屬桿電阻不計,整個裝置處于B=0.5T的與紙面垂直的水平勻強磁場中,已知桿穩(wěn)定下落時,每秒鐘有0.02J的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能,求桿穩(wěn)定下落的速度有多大?

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案