【題目】如圖所示,固定光滑金屬導(dǎo)軌間距為L,導(dǎo)軌電阻不計,上端a、b間接有阻值為R的電阻,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ,且處在磁感應(yīng)強度大小為B. 方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中。質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連后放在導(dǎo)軌上。初始時刻,彈簧恰處于自然長度,導(dǎo)體棒具有沿軌道向上的初速度v0.整個運動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。已知彈簧的勁度系數(shù)為k,彈簧的中心軸線與導(dǎo)軌平行。

(1)求初始時刻通過電阻R的電流I的大小和方向;

(2)當(dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時,速度變?yōu)?/span>v,求此時導(dǎo)體棒的加速度大小a.

【答案】1 電流方向為b→a 2gsinθ

【解析】試題分析:棒向上運動切割磁感線,由E=BLv求感應(yīng)電動勢,由歐姆定律求感應(yīng)電流,根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流的方向;當(dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時,速度變?yōu)?/span>v,棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BLv,再由歐姆定律求得感應(yīng)電流,由F=BIL求出此時棒所受的安培力,根據(jù)牛頓第二定律就可以求出加速度。

(1)棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為:E1=BLv0

根據(jù)歐姆定律得通過R的電流大小為:

根據(jù)右手定則判斷得知:電流方向為ba

(2)棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為:E2=BLv

根據(jù)歐姆定律得感應(yīng)電流為:

棒受到的安培力大小為: ,方向沿斜面向上,受力如圖所示:

根據(jù)牛頓第二定律有:

解得:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】《地球脈動2》是BBC制作的大型記錄片,該片為了環(huán)保采用熱氣球進行拍攝。若氣球在空中停留一段時間后,攝影師扔掉一些壓艙物使氣球豎直向上做勻加速運動。假設(shè)此過程中氣球所受空氣阻力與停留階段相等,攝影師在4s時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)氣球上升了4m;然后保持質(zhì)量不變,通過減小空氣作用力使氣球速度在上升2m過程中隨時間均勻減小到零。已知氣球、座艙、壓艙物、攝影器材和人員的總質(zhì)量為1050kg,重力加速度g10m/s2,求:

(1)勻加速階段的加速度大;

(2)扔掉的壓艙物質(zhì)量;

(3)氣球速度均勻減小過程中所受空氣作用力的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,有兩個固定的等量異種點電荷,a、b是它們連線的中垂線上兩個位置,c是它們產(chǎn)生的電場中另一位置,以無窮遠(yuǎn)處為電勢的零點,則以下認(rèn)識中正確的有

A. a、b兩點場強相同 B. a、b兩點電勢相同

C. c點電勢為正值 D. 將一正電荷從a點移到b點電場力做負(fù)功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示xoy平面內(nèi),y軸左側(cè)無磁場,y軸右側(cè)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,虛線(x=a)以左磁場方向垂直xoy平面向里,磁場寬度為a,虛線以右磁場方向垂直xoy平面向外,一個帶正電q、質(zhì)量為m的粒子在x=0處,以速度v0沿x軸正方向射入磁場。(不考慮粒子重力)

(1)若粒子做圓周運動的軌道半徑,v0未知,求粒子與x軸的交點坐標(biāo);

(2)若不受上問中條件的約束,粒子的初速度仍為v0而且視為已知,則a為何值時,粒子可以回到原點O。

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【題目】LED綠色照明技術(shù)已經(jīng)走進我們的生活。某實驗小組要測定額定電壓約為3 V、額定功率約為1.5 wLED燈正常工作時的電阻。實驗室提供的器材有:

A.電流表A1(量程為0.6 A,內(nèi)阻RA1約為3Ω)B.電流表A2(量程為3 mA,內(nèi)阻RA2=100 Ω)

C.定值電阻R1=900 ΩD.定值電阻R2=9900 Ω

E.滑動變阻器R(020 Ω)F.蓄電池E(電動勢為3 V,內(nèi)阻很小)G.開關(guān)S一只

(1)在虛線框內(nèi)將圖甲所示的電路補充完整,并標(biāo)明各器材的符號。以下實驗都在正確連接電路條件下進行______。

(2)電流表A1的示數(shù)用I1表示,電流表A2的示數(shù)用I2表示,寫出測量LED燈正常工作時的電阻表達(dá)式Rx=___________(用物理量符號表示)。

(3)實驗時調(diào)節(jié)滑動變阻器,當(dāng)LED燈正常發(fā)光時,電流表A2表盤指針的位置如圖乙所示,則其示數(shù)為_______mA,若此時電流表A1的示數(shù)為050 A,則LED燈的電阻為______Ω;(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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【題目】如圖所示,表面光滑的斜面體固定在勻速上升的升降機上,質(zhì)量相等的A、B兩物體用一輕質(zhì)彈簧連接著,B的上端用一平行斜面的細(xì)線拴接在斜面上的固定裝置上,斜面的傾角為,當(dāng)升降機突然處于完全失重狀態(tài)時,則此瞬時A、B兩物體的瞬時加速度大小分別為(重力加速度為g) ( )

A. 、 B.

C. 、0 D. 、

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【題目】如圖所示,用一根長為L、質(zhì)量不計的細(xì)桿與一個上弧長為、下弧長為的金屬線框的中點連接并懸掛于O點,懸點正下方存在一個上弧長為2、下弧長為2的方向垂直紙面向里的勻強磁場,且遠(yuǎn)小于L。先將線框拉開到如圖所示位置,松手后讓線框進入磁場,忽略空氣阻力和摩擦。下列說法正確的是:

A. 金屬線框從右側(cè)進入磁場時感應(yīng)電流的方向為:a→b→c→d→a

B. 金屬線框從左側(cè)進入磁場時感應(yīng)電流的方向為:a→d→c→b→a

C. 金屬線框dc邊進入磁場與ab邊離開磁場的速度大小總是相等

D. 金屬線框從右側(cè)下落通過磁場后可以擺到與右側(cè)下落時等高的地方

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】卡文迪許利用如圖所示的扭秤實驗裝置測量了引力常量G。(多選題)為了測量石英絲極微小的扭轉(zhuǎn)角,該實驗裝置中采取使微小量放大的主要措施是________

A利用平面鏡對光線的反射

B)增大T型架橫梁的長度

C減小石英絲的直徑

D)增大刻度尺與平面鏡的距離

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】表格中所列數(shù)據(jù)是測量小燈泡U﹣I關(guān)系的實驗數(shù)據(jù):

UV

0.0

0.2

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

IA

0.000

0.050

0.100

0.150

0.180

0.195

0.205

0.215

1)分析表內(nèi)實驗數(shù)據(jù)可知,應(yīng)選用的實驗電路圖是圖中的_____(選填).

2)請在圖丙所示的方格紙內(nèi)畫出小燈泡的U﹣I曲線_________;分析曲線可知小燈泡的電阻隨I變大而_____(選填變大變小不變).

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