如圖所示，水平面內(nèi)平行放置兩根裸銅導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L，一根裸銅棒ab垂直導(dǎo)軌放置在導(dǎo)軌上面，銅棒質(zhì)量為m，可無(wú)摩擦地在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，兩導(dǎo)軌右端與電阻R相連，銅棒和導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，兩根一樣的彈簧，左端固定在木板上，右端與銅棒相連，彈簧質(zhì)量與銅棒相比可不計(jì)．開(kāi)始時(shí)銅棒作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，為平衡位置，振幅Am，周期是Ts，最大速度為v．加一垂直導(dǎo)軌平面的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，發(fā)現(xiàn)銅棒作阻尼運(yùn)動(dòng)，如果同時(shí)給銅棒施加一水平力F，則發(fā)現(xiàn)銅棒仍然作原簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．問(wèn)：

圖11-8

（1）銅棒作阻尼運(yùn)動(dòng)的原因是________________．

（2）關(guān)于水平變力F的情況，下列判斷正確的是________________

A．F的方向總是與彈簧彈力的方向相同　　B．F的大小總是與安培力大小相等

C．F的大小不變方向變化            　　D．F可以為恒力

（3）如果銅棒中的電流按正弦規(guī)律變化，那么每次全振動(dòng)中外界供給銅棒的能量是多少?

 

（1）銅棒切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，銅棒、電阻、導(dǎo)棒組成的回路中有感應(yīng)電流，銅棒運(yùn)動(dòng)時(shí)受到安培力，銅棒克服安培力做功，機(jī)械能減小，減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故銅棒振幅減少，振動(dòng)能量減少，作阻尼振動(dòng)

         （2）B  （3）


解析:

（1）銅棒切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，銅棒、電阻、導(dǎo)棒組成的回路中有感應(yīng)電流，銅棒運(yùn)動(dòng)時(shí)受到安培力，銅棒克服安培力做功，機(jī)械能減小，減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故銅棒振幅減少，振動(dòng)能量減少，作阻尼振動(dòng)

（2）B　抓住安培力是變力

（3）

∴　

每次全振動(dòng)產(chǎn)生電能是　

所以每次全振動(dòng)中外界供給銅棒的能量為　．

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：

如圖所示，半徑為r的金屬圓環(huán)置于水平面內(nèi)，三條電阻均為R的導(dǎo)體桿Oa、Ob和Oc互成120°連接在圓心O和圓環(huán)上，圓環(huán)繞經(jīng)過(guò)圓心O的豎直金屬轉(zhuǎn)軸以大小為ω的角速度按圖中箭頭方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．一方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)與圓環(huán)所在平面相交，相交區(qū)域?yàn)橐蝗鐖D虛線所示的正方形（其一個(gè)頂點(diǎn)位于O處）．C為平行板電容器，通過(guò)固定的電刷P和Q接在圓環(huán)和金屬轉(zhuǎn)軸上，電容器極板長(zhǎng)為l，兩極板的間距為d．有一細(xì)電子束沿兩極板間的中線以大小為v0（v0＞
2ωlπ
）的初速度連續(xù)不斷地射入C．
（1）射入的電子發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí)是向上偏轉(zhuǎn)還是向下偏轉(zhuǎn)？
（2）已知電子電量為e，質(zhì)量為m．忽略圓環(huán)的電阻、電容器的充電放電時(shí)間及電子所受的重力和阻力．欲使射入的電子全部都能通過(guò)C所在區(qū)域，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

在研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，如圖所示的實(shí)驗(yàn)：
（1）將兩個(gè)完全相同的斜滑軌固定在同一豎直面內(nèi)，它們的最下端水平，把兩個(gè)質(zhì)量相等的小鋼球，從斜面的頂點(diǎn)由靜止同時(shí)釋放，滑道2與光滑水平面吻合，觀察到
球1將在水平軌道上擊中球2
球1將在水平軌道上擊中球2
，說(shuō)明
平拋運(yùn)動(dòng)水平方向上的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)
平拋運(yùn)動(dòng)水平方向上的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)
．
（2）在教材“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中可以測(cè)出小球經(jīng)過(guò)曲線上任意位置的瞬時(shí)速度． 實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟如下：
A．讓小球多次從
斜槽上同一
斜槽上同一
位置無(wú)初速滾下，記下小球穿過(guò)卡片孔的一系列的位置．
B．按教材圖安裝好器材，注意調(diào)整
斜槽末端切線水平
斜槽末端切線水平
，記下斜槽末端O點(diǎn)和過(guò)O點(diǎn)的豎直線．
C．測(cè)出曲線上某點(diǎn)的位置坐標(biāo)x、y，用 v=
gx2
2y
+2gy
gx2
2y
+2gy
算出該點(diǎn)的瞬時(shí)速度．
D．取下白紙，以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)，以豎直線為軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫(huà)平拋軌跡．
（a） 完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上．
（b）上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是
BADC
BADC
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，一塊帶有斜面和平臺(tái)的木塊，質(zhì)量為M，斜面與水平方向傾角為α，木塊置于水平面上，與水平面間的摩擦系數(shù)是μ（μ＞tga）．將一個(gè)質(zhì)量為m的光滑球放在平臺(tái)上，并與斜面相靠，當(dāng)球與木塊一起在圖示平面內(nèi)沿水平方向相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)（速度不為零）時(shí)，在木塊上施加的水平力F的大小范圍是（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，位于水平面內(nèi)間距為L(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面向里，導(dǎo)軌左端用導(dǎo)線相連，一質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)體棒兩端放在導(dǎo)軌上，并與之密接．已知導(dǎo)軌單位長(zhǎng)度的電阻為r，導(dǎo)線和導(dǎo)體棒的電阻均忽略不計(jì)．從t=0時(shí)刻起，導(dǎo)體棒在平行于導(dǎo)軌的拉力作用下，從導(dǎo)軌最左端由靜止做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng)，求：
（1）t時(shí)刻導(dǎo)體棒中的電流I和此時(shí)回路的電功率P；
（2）t時(shí)間內(nèi)拉力做的功及回路產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)在光滑絕緣的水平桌面上，有兩個(gè)質(zhì)量均為m，電量為+q的完全相同的帶電粒子P1和P2，在小孔A處以初速度為零先后釋放．在平行板間距為d的勻強(qiáng)電場(chǎng)中加速后，P1從C處對(duì)著圓心進(jìn)入半徑為R的固定圓筒中（筒壁上的小孔C只能容一個(gè)粒子通過(guò)），圓筒內(nèi)有垂直水平面向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．P1每次與筒壁發(fā)生碰撞均無(wú)電荷遷移，P1進(jìn)入磁場(chǎng)第一次與筒壁碰撞點(diǎn)為D，∠COD=θ，如圖所示．延后釋放的P2，將第一次欲逃逸出圓筒的P1正碰圓筒內(nèi)，此次碰撞剛結(jié)束，立即改變平行板間的電壓，并利用P2與P1之后的碰撞，將P1限制在圓筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)．碰撞過(guò)程均無(wú)機(jī)械能損失．設(shè)d=
5
8
πR，求：在P2和P1相鄰兩次碰撞時(shí)間間隔內(nèi)，粒子P1與筒壁的可能碰撞次數(shù)．
附：部分三角函數(shù)值
φ
2π
5
π
3
π
4
π
5
π
6
π
7
π
8
π
9
π
10
tanφ 3.08 1.73 1.00 0.73 0.58 0.48 0.41 0.36 0.32

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