【題目】如圖甲所示,間距為L、電阻不計(jì)的光滑導(dǎo)軌固定在傾角為θ的斜面上。在區(qū)域Ⅰ內(nèi)有方向垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為B不變;在區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其磁感應(yīng)強(qiáng)度Bt的大小隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示。t0時(shí)刻在軌道上端的金屬細(xì)棒ab從如圖位置由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑,同時(shí)下端的另一金屬細(xì)棒cd在位于區(qū)域Ⅰ內(nèi)的導(dǎo)軌上也由靜止釋放。在ab棒運(yùn)動(dòng)到區(qū)域Ⅱ的下邊界EF之前,cd棒始終靜止不動(dòng),兩棒均與導(dǎo)軌接觸良好。已知cd棒的質(zhì)量為0.6m、電阻為0.3Rab棒的質(zhì)量、阻值均未知,區(qū)域Ⅱ沿斜面的長(zhǎng)度為L,在ttx時(shí)刻(tx未知)ab棒恰好進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ,重力加速度為g。求:

(1)區(qū)域Ⅰ內(nèi)磁場(chǎng)的方向;

(2)通過(guò)cd棒中的電流大小和方向;

(3)ab棒開(kāi)始下滑的位置離區(qū)域Ⅱ上邊界的距離。

【答案】(1) 垂直于斜面向上;(2),;(3)0.5L

【解析】

1)Ⅱ內(nèi)磁場(chǎng)均勻變化,因此在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,由楞次定律和安培定則可知,流過(guò)的電流方向是由,因棒靜止,由平衡條件可得棒所受安培力沿導(dǎo)軌向上,據(jù)左手定則可知,區(qū)域Ⅰ內(nèi)磁場(chǎng)垂直于斜面向上

2)因?yàn)?/span>棒平衡,則

解得

電流方向?yàn)?/span>

3棒運(yùn)動(dòng)到區(qū)域Ⅱ的下邊界EF之前,棒始終靜止不動(dòng),則棒到達(dá)區(qū)域Ⅱ前后回路中的電動(dòng)勢(shì)不變,則棒在區(qū)域Ⅱ中必定做勻速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)剛進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ棒的速度

解得

棒進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ之前不受磁場(chǎng)力的作用,做勻加速直線運(yùn)動(dòng),棒開(kāi)始下滑的位置離區(qū)域Ⅱ上邊界的距離

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于靜電場(chǎng),下列說(shuō)法正確的是( 。

A.電勢(shì)等于零的物體一定不帶電

B.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn),電勢(shì)不一定為零

C.同一電場(chǎng)線上的各點(diǎn),電勢(shì)一定相等

D.負(fù)電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí),電勢(shì)能一定增加

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】央視網(wǎng) 2017 11 06 日消息,在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭,以一箭雙星方式成功發(fā)射第 24 顆、第 25 顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。這兩顆衛(wèi)星屬于中圓地球軌道衛(wèi)星,也是中國(guó)第一、二顆北斗三號(hào)組網(wǎng)衛(wèi)星。其軌道可以近似看成圓形,軌道高度要低于地球同步軌道。下列說(shuō)法正確的是

A. 這兩顆衛(wèi)星的周期要小于地球同步衛(wèi)星的周期

B. 這兩顆衛(wèi)星的運(yùn)行速度要小于地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度

C. 如果知道該衛(wèi)星的軌道半徑與周期,可以計(jì)算地球的密度

D. 如果兩顆衛(wèi)星在同一軌道上運(yùn)動(dòng),則其向心力一定大小相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,足夠長(zhǎng)的通電導(dǎo)線旁邊同一平面有矩形線圈abcd,則( 。

A.若線圈向右平動(dòng),其中感應(yīng)電流方向是abcd

B.若線圈豎直向下平動(dòng),有感應(yīng)電流產(chǎn)生

C.當(dāng)線圈以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)(轉(zhuǎn)動(dòng)角為銳角),其中感應(yīng)電流方向是abcd

D.當(dāng)線圈向?qū)Ь靠近時(shí),其中感應(yīng)電流方向是abcd

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】2019105日,我國(guó)在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征四號(hào)丙運(yùn)載火箭,成功將高分十號(hào)衛(wèi)星發(fā)射升空。其地面像元分辨率最高可達(dá)亞米級(jí),主要用于國(guó)土普查、土地確權(quán)、路網(wǎng)設(shè)計(jì)、農(nóng)作物估產(chǎn)和防災(zāi)減災(zāi)等領(lǐng)域。高分十號(hào)衛(wèi)星繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道半徑是、周期是,而地球繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道半徑是、周期是。若將兩者的運(yùn)轉(zhuǎn)均視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),則地球質(zhì)量與太陽(yáng)質(zhì)量之比是

A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,邊長(zhǎng)為2L的有界正方形磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,一寬為L、長(zhǎng)為2L的矩形線圈abcd,其ab邊位于磁場(chǎng)的中央,線圈平面與磁場(chǎng)垂直。現(xiàn)讓線圈以ab邊為軸順時(shí)針(從上往下看)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),規(guī)定電流沿abcda流向?yàn)檎较颍谝粋(gè)周期內(nèi)感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象為

A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】為了解火箭升空過(guò)程中的相關(guān)運(yùn)動(dòng)狀況,興趣小組制作了模型火箭,質(zhì)量為(不包含燃料)。某次模型火箭豎直升空和降落過(guò)程中飛行高度與時(shí)間的關(guān)系如圖所示,模型火箭在處燃料耗盡。下列說(shuō)法正確的是

A.模型火箭在處時(shí)的速度大于處時(shí)的速度

B.模型火箭在、三處的加速度相比,處加速度最大

C.模型火箭在、、三處的機(jī)械能相比,處機(jī)械能最大

D.模型火箭從最高點(diǎn)下落到地面的過(guò)程中,重力做功的功率為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】美國(guó)宇航局科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在距離地球約490光年的一個(gè)恒星系統(tǒng)中,發(fā)現(xiàn)一顆宜居行星,代號(hào)為開(kāi)普勒-186f.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這顆行星表面上或存在液態(tài)水,這意味著上面可能存在外星生命.假設(shè)其半徑為地球半徑的a倍,質(zhì)量為地球質(zhì)量的b倍,則下列說(shuō)法正確的是

A. 該行星表面由引力產(chǎn)生的加速度與地球表面的重力加速度之比為

B. 該行星表面由引力產(chǎn)生的加速度與地球表面的重力加速度之比為

C. 該行星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為

D. 該行星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖是國(guó)產(chǎn)長(zhǎng)城汽車(chē)哈弗H8制動(dòng)測(cè)試報(bào)告,橫坐標(biāo)單位(m),縱坐標(biāo)單位(km/h),測(cè)試報(bào)告中也顯示出制動(dòng)防抱死系統(tǒng)(antilock brake system,簡(jiǎn)稱ABS)控制下產(chǎn)生的制動(dòng)力隨制動(dòng)距離的測(cè)試情況。從測(cè)試結(jié)果來(lái)看,哈弗H8的制動(dòng)過(guò)程表現(xiàn)出色,最終結(jié)果喜人,成績(jī)相當(dāng)傲人。從測(cè)試報(bào)告反映的信息中可以得出(

A.該車(chē)制動(dòng)過(guò)程中做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)

B.該車(chē)的制動(dòng)全程所需要的時(shí)間約為

C.該車(chē)制動(dòng)全程用時(shí)的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度約為50km/h

D.該車(chē)制動(dòng)全程的中間位置前后用時(shí)之比為

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