(12分)如圖甲所示,兩相互平行的光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌間距L=0.5m,左端接有電阻R=3,豎直向下的磁場磁感應(yīng)強度大小隨坐標x的變化關(guān)系如圖乙所示.開始導(dǎo)體棒CD靜止在導(dǎo)軌上的x=0處,現(xiàn)給導(dǎo)體棒一水平向右的拉力,使導(dǎo)體棒以lm/s2的加速度沿x軸勻加速運動,已知導(dǎo)體棒質(zhì)量為2kg,電阻為2,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好,其余電阻不計.求:

(1)拉力隨時間變化的關(guān)系式;
(2)當導(dǎo)體棒運動到x=4.5m處時撤掉拉力,此時導(dǎo)體棒兩端的電壓,此后電阻R上產(chǎn)生的熱量。
(1)   (2)  

試題分析:(1)設(shè)經(jīng)過時間導(dǎo)體棒的速度為,位移
產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢
根據(jù)乙圖可知
產(chǎn)生的感應(yīng)電流
根據(jù)牛頓第二定律有
整理得
(2)當導(dǎo)體棒運動到x=4.5m處時導(dǎo)體棒兩端的電壓為,則有
磁感應(yīng)強度
感應(yīng)電動勢

撤去力F后動能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱即
電阻R上面產(chǎn)生的焦耳熱
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,在同一豎直平面內(nèi)有兩個正對著的半圓形光滑軌道,軌道的半徑都是R.軌道端點所在的水平線相隔一定的距離x.一質(zhì)量為m的小球能在其間運動而不脫離軌道,經(jīng)過最低點B時的速度為v.小球在最低點B與最高點A對軌道的壓力之差為ΔF(ΔF>0),不計空氣阻力.則  
A.m、x一定時,R越大,ΔF一定越大
B.m、x一定時,v越大,ΔF一定越大
C.m、R一定時,x越大,ΔF一定越大
D.m、R一定時,v越大,ΔF一定越大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖光滑的水平桌面處在豎直向下的勻強磁場中,桌面上平放一根一端開口、內(nèi)壁光滑的絕緣細管,細管封閉端有一帶電小球,小球直徑略小于管的直徑,細管的中心軸線沿y軸方向。在水平拉力F作用下,細管沿x軸方向做勻速運動,小球能從管口處飛出。小球在離開細管前的運動加速度a、拉力F隨時間t變化的圖象中,正確的是

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(13分)邯鄲大劇院是目前河北省內(nèi)投資最大、設(shè)施最完備、科技含量最高的一家專業(yè)高端劇院。2014年元旦前后,邯鄲大劇院舉辦了幾場盛大的新年音樂會。在一場演出前工作人員用繩索把一架鋼琴從高臺吊運到地面。已知鋼琴的質(zhì)量為175kg,繩索能承受的最大拉力為1820N,吊運過程中鋼琴以0.6m/s的速度在豎直方向向下做勻速直線運動。降落至底部距地面的高度為h時,立即以恒定加速度減速,最終鋼琴落地時剛好速度為零(g取10m/s2),求:
(1)h的最小值是多少;
(2)為了保證繩索和鋼琴的安全,此次以0.6m/s的初速度勻減速到零,用時3s,求此次減速過程中鋼琴機械能的變化量△E。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)如圖所示,MN、PQ是兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為d,導(dǎo)軌所在平面與水平面成θ角,M、P間接阻值為R的電阻。勻強磁場的方向與導(dǎo)軌所在平面垂直,磁感應(yīng)強度大小為B。質(zhì)量為m、阻值為r的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上,在平行于導(dǎo)軌的拉力作用下,以速度v勻速向上運動。已知金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直并且保持良好接觸,重力加速度為g。求:

(1)金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E;
(2)通過電阻R電流I;
(3)拉力F的大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,有質(zhì)量分別為m1、m2的兩個物體通過輕彈簧連接,在力F的作用下一起沿水平方向做勻加速直線運動(m1在光滑地面上,m2在空中)。已知力F與水平方向的夾角為θ。則m1的加速度大小為
A.B.
C.    D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌相距L=1 m,導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37°角,下端連接阻值R=2 Ω的電阻.勻強磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直.質(zhì)量m=0.2 kg、電阻r=1 Ω的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上.棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,它們之間的動摩擦因數(shù)μ=0.25(設(shè)最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力大小).當金屬棒由靜止下滑60 m時速度達到穩(wěn)定,電阻R消耗的功率為8 W,金屬棒中的電流方向由a到b,則下列說法正確的是(g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)(  )
A.金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時,加速度a的大小為 4 m/s2
B.金屬棒達到穩(wěn)定時速度v的大小為10 m/s
C.磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上,磁感應(yīng)強度B的大小為 0.4 T
D.金屬棒由靜止到穩(wěn)定過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量為 25.5 J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖所示,半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)、外有方向相反的與圓平面垂直的勻強磁場,圓形區(qū)域外的勻強磁場范圍足夠大,磁感應(yīng)強度大小均為B.一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子從圓弧上P點正對圓心O以速度v進入圓形區(qū)域內(nèi)的磁場,經(jīng)過時間從Q點進入圓形區(qū)域外的磁場,不計粒子重力.求:

(1)粒子在圓形區(qū)域內(nèi)的磁場中做勻速圓周運動的半徑r;
(2)粒子從P點開始經(jīng)Q點回到P點的最短時間t2;
(3)若粒子從P點以速度正對圓心O進入圓形區(qū)域內(nèi)的磁場,則粒子是否能在圓形區(qū)域內(nèi)、外磁場中做周期性運動,如果不能,請說明理由;如果能,試求出這個周期.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,一個帶電為+q質(zhì)量為m的小球,從距地面高h處以一定的初速水平拋出, 在距拋出點L(水平距離)處有根管口比小球稍大的豎直細管,管的上端口距地面h/2。為了使小球能無碰撞地通過管子,可在管子上方整個區(qū)域內(nèi)加一水平向左的勻強電場,

求:(1)小球的初速度
(2)應(yīng)加電場的場強
(3)小球落地時的動能

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