【題目】如圖所示,傾角為θ=37°的足夠長平行光滑的兩導(dǎo)軌,間距為L=1 m,導(dǎo)軌間有垂直于軌道平面向下的磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1=1T;底端ab間連一電阻R1=3Ω;頂端通過導(dǎo)線連接一橫截面積為S=0.1m2、總電阻為r=0.8Ω、匝數(shù)N=100匝的線圈(線圈中軸線沿豎直方向),線圈內(nèi)有沿豎直方向、且隨時間均勻變化的磁場B2。一質(zhì)量為m=0.1kg、電阻為R2=2Ω、長度也為L的導(dǎo)體棒cd橫放在導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終良好接觸。不計導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻,取g=10m/s2, sin37°=0.6,求:

(1)若斷開開關(guān)K,靜止釋放導(dǎo)體棒,則導(dǎo)體棒能達(dá)到的最大速率是多少?此時cd兩端電勢差Ucd為多少?

(2)若閉合開關(guān)K,為使導(dǎo)體棒始終靜止在導(dǎo)軌上,判斷線圈中所加磁場的方向并計算其變化率的大小

【答案】(1)3m/s;1.8V(2)線圈中所加磁場如果在增強(qiáng),方向為豎直向下;如果在減弱,方向為豎直向上。0.2T/s

【解析】

(1)當(dāng)導(dǎo)體棒達(dá)到最大速度時,安培力等于重力沿斜面向下的分力,列式求解最大速度;(2)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求解;根據(jù)楞次定律判斷磁場的方向。

(1)當(dāng)導(dǎo)體棒達(dá)到最大速度時,F= B1IL =mgsin37°

,

E=B1Lv

v=3m/s

Ucd=IR1=1.8V

(2)線圈中的感應(yīng)電動勢 =IR

其中I==1A

R=R+r=2Ω

=0.2T/s

由楞次定律可知,線圈中所加磁場如果在增強(qiáng),方向為豎直向下;如果在減弱,方向為豎直向上。

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】如圖所示,裝置可繞豎直軸轉(zhuǎn)動,可視為質(zhì)點的小球A與兩細(xì)線連接后分別系于B、C兩點,裝置靜止時細(xì)線AB水平,細(xì)線AC與豎直方向的夾角。已知小球的質(zhì)量,細(xì)線AC,B點距C點的水平和豎直距離相等。重力加速度g,

1)若裝置勻速轉(zhuǎn)動的角速度為時,細(xì)線AB上的張力為零而細(xì)線AC與豎直方向夾角仍為,求角速度的大小;

2)若裝置勻速轉(zhuǎn)動的角速度,求細(xì)線AC與豎直方向的夾角;

3)裝置可以以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動,試通過計算討論細(xì)線AC上張力FT的變化關(guān)系式(關(guān)系式可用題中已知量的符號和ω表示,不需要代入)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量均為mP、Q兩個小球(可視為質(zhì)點)從同一圓錐頂點O向不同方向水平拋出,恰好都落到此圓錐面上。已知兩球在空中的運動時間,不計空氣阻力,則從小球拋出到落至錐面的過程中,下列說法正確的是(

A. P球的速度變化量是Q球的兩倍 B. 兩球拋出時的速率滿足:

C. 兩球的位移大小滿足: D. 兩球落到圓錐面上時重力的功率

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一學(xué)習(xí)小組要用伏安法盡量準(zhǔn)確地描繪一個標(biāo)有“6V,1.5W”的小燈泡的I﹣U圖線,現(xiàn)有下列器材供選用:

A.學(xué)生電源(直流9V

B.開關(guān)一個、導(dǎo)線若干

C.電壓表(03V,內(nèi)阻約10kΩ

D.電壓表(06V,內(nèi)阻約10kΩ

E.電壓表(010V,內(nèi)阻約30kΩ

F.電流表((00.3A,內(nèi)阻約0.1Ω

G.電流表(00.6A,內(nèi)阻約0.4Ω

H.電流表(03A,內(nèi)阻約0.6Ω

I.滑動變阻器(20Ω,2A

J.滑動變阻器(200Ω1A

1)實驗中需用到的儀器有 (用字母序號表示);

2)在下面圖1方框內(nèi)畫出實驗電路圖;

3)對應(yīng)實驗電路圖將圖2實物連線補(bǔ)充完整.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,邊長為4a的正三角形區(qū)域內(nèi)存在方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,一個質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的帶電粒子(重力不計)從AB邊的中心O進(jìn)入磁場,粒子進(jìn)入磁場時的速度方向垂直于磁場且與AB邊的夾角為60°。

(1)若粒子的速度為v,加一勻強(qiáng)電場后可使粒子進(jìn)入磁場后做直線運動,求電場場強(qiáng)的大小和方向;

(2)若粒子能從BC邊的中點P離開磁場,求粒子的入射速度大小以及在磁場中運動的時間。

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【題目】某同學(xué)設(shè)計如圖甲所示裝置測量木塊與水平桌面之間的動摩擦因數(shù)。

打點計時器固定在水平桌面左端紙帶穿過打點計時器連接在木塊上,木塊在細(xì)線的作用下拖著紙帶運動打點計時器打出的部分紙帶如圖乙所示已知乙圖中紙帶右端連接木塊,A、BC……I、J為計數(shù)點相鄰兩計數(shù)點間有4個計時點未畫出,打點計時器所用交流電源頻率為50Hz,取重力加速度g=10m/s2。

(1)下列實驗操作或分析中正確的一項是_____。

A.實驗中必須測出鉤碼釋放時離地的高度

B.實驗中應(yīng)先釋放木塊再啟動打點計時器

C.實驗中必須保證鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量

D.鉤碼落地發(fā)生在打點計時器打出E、F兩點的時刻之間

(2)用題中所給數(shù)據(jù)求木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)應(yīng)選取_____(選填"AE""F")段紙帶進(jìn)行計算,由此測得木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)u=_____(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下圖是利用電動機(jī)提升重物的示意圖,其中D是直流電動機(jī).P是一個質(zhì)量為m的重物,它用細(xì)繩拴在電動機(jī)的軸上.閉合開關(guān)S,重物P以速度v勻速上升,這時電流表和電壓表的示數(shù)分別是I5.0AU110V,重物P上升的速度v0.70m/s.已知該裝置機(jī)械部分的機(jī)械效率為70%,重物的質(zhì)量m45 kgg).

求:(1)電動機(jī)消耗的電功率P多大?

2)繩對重物做功的機(jī)械功率P機(jī)多大?

3)電動機(jī)線圈的電阻R多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲、乙所示,質(zhì)量均為m的相同光滑球a、b都靜止。擋板和輕繩與豎直墻面之間的夾角都為則:

A. a對擋板的壓力大小為

B. b對豎直墻面的壓力大小與重力相同

C. 甲圖中,若擋板與豎直墻面之間的夾角從0緩慢增大至過程中,球a對擋板的壓力先減小后增大

D. 乙圖中,若緩慢減小輕繩與豎直墻面之間的夾角,球b對豎直墻面的壓力將一直減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】宇宙中有一些由二顆或多顆星球組成的天體系統(tǒng),它們離其他星系很遠(yuǎn),與其他星系相互作用的萬有引力可忽略不計,依靠彼此的萬有引力而運動,關(guān)于這些星系,下列說法正確的是( )

A. 雙星系統(tǒng)中兩星球可以有不同的周期,且周期大的質(zhì)量小

B. 三星系統(tǒng)中各星球可以的不同的質(zhì)量,且質(zhì)量大的角速度大

C. 雙星系統(tǒng)中兩星球可以有不同的線速度,且線速度大的質(zhì)量小

D. 雙星系統(tǒng)必以兩者的連線中點為中心做勻速圓周運動

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