【題目】豎直放置的光滑U形導軌寬0.5m,電阻不計,置于很大的磁感應強度是1T的勻強磁場中,磁場垂直于導軌平面向量,如圖所示。質(zhì)量為10g,電阻為2 Ω的金屬桿PQ無初速度釋放后,緊貼光滑導軌下滑(始終能處于水平位置)。(取g=10 m/s2)問:

(1)在下落過程中能達到的最大速度多大?

(2)當通過的電荷量達到時,下落了多大高度?

(3)若在下落中達到最大速度時,通過的電荷量正好為,則該過程中產(chǎn)生了多少熱量?

【答案】(1)0.4m/s (2) 0.8m (3)0.0792J

【解析】試題分析:PQ在下落中受到安培力和重力,安培力與速度有關,方向向上且逐漸增大,故當安培力等于重力時PQ速度最大,由此可得PQ的最大速度;應用二級結(jié)論,可以直接得到通過PQ的電量達到0.4C時,PQ下落高度;PQ下落過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和電熱,故由能量守恒可得PQ下落過程產(chǎn)生的熱量.

(1)安培力等于重力時PQ速度最大,即 ,, 。

整理可得 可得

(2)由,可知

、

(3)由能量守恒定律可知

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關于光電效應的規(guī)律,下列說法中正確的是(  )

A. 只要入射光的波長小于該金屬的極限波長,光電效應就能產(chǎn)生

B. 光電子的最大初動能跟入射光強度成正比

C. 發(fā)生光電效應的反應時間一般都大于107s

D. 發(fā)生光電效應時,單位時間內(nèi)從金屬內(nèi)逸出的光電子數(shù)目與入射光頻率成正比

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑的水平桿上套有一個質(zhì)量為m的滑環(huán).滑環(huán)上通過一根不可伸縮的輕繩懸掛著一個質(zhì)量為M的物塊(可視為質(zhì)點),繩長為L.將滑環(huán)固定時,給物塊一個水平?jīng)_量,物塊擺起后剛好碰到水平桿;若滑環(huán)不固定時,仍給物塊以同樣的水平?jīng)_量,則(

A. 給物塊的水平?jīng)_量為

B. 物塊上升的最大高度為

C. 物塊上升最高時的速度為

D. 物塊在最低點時對細繩的拉力3Mg

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某一運動質(zhì)點沿一直線做往返運動,如圖所示,OA=AB=OC=CD=1 m,O點為x軸上的原點,選取如圖方向為正方向,且質(zhì)點由A點出發(fā)向x軸的正方向運動至B點再返回沿x軸的負方向運動,以下說法正確的是(  )

A. 質(zhì)點在A→B→C的過程內(nèi)發(fā)生的位移為2 m,路程為4 m

B. 質(zhì)點在B→D的時間內(nèi)發(fā)生的位移為-4 m,路程為4 m

C. 當質(zhì)點到達D點時,其位置可用D點的坐標-2 m表示

D. 當質(zhì)點到達D點時,相對于A點的位移為-3 m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩物體從地面上同一位置做豎直上拋運動,已知甲物體的質(zhì)量是乙物體的質(zhì)量的2,而甲物體的初速度是乙物體的初速度的一半,則下列說法正確的是 (  )

A. 甲上升的時間是乙上升的時間的

B. 甲上升的最大高度是乙上升的最大高度的

C. 甲下落的時間等于乙下落的時間

D. 甲的加速度是乙的加速度的2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2016年里約奧運會女子3米跳板比賽中,我國跳水運動員施廷懋獲得金牌.經(jīng)過對跳水過程錄像的理想化處理,將施廷懋(可視為質(zhì)點)離開跳板時作為計時起點,其運動過程的v-t圖像簡化為如圖所示,則運動員 (  )

A. t1時刻開始進入水面

B. t2時刻開始進入水面

C. t2時刻在空中最高點

D. t3時刻浮出水面

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】理論上已經(jīng)證明:質(zhì)量分布均勻的球殼對內(nèi)物體的萬有引力為零.現(xiàn)假設地球是一半徑為、質(zhì)量分布均勻的實心球體,為球心,以為原點建立坐標軸,如圖所示.一個質(zhì)量一定的小物體(假設它能夠在地球內(nèi)部移動)在軸上各位置受到的引力大小用表示,則選項圖所示的四個的變化關系圖正確的是(

A. B.

C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某研究性學習小組用加速度傳感器探究物體從靜止開始做直線運動的規(guī)律,得到了質(zhì)量為1.0 kg的物體運動的加速度隨時間變化的關系圖線,如圖所示。由圖可以得出(  )

A. t=4.0 st=6.0 s的時間內(nèi)物體做勻減速直線運動

B. 物體在t=10.0 s時的速度大小約為6.8 m/s

C. t=10.0 s12.0 s時間內(nèi)合外力大小約為0.5 N

D. t=2.0 st=6.0 s的時間內(nèi)物體所受合外力先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示.矩形線框置于豎直向下的磁場中,通過導線與靈敏電流表相連,線框在磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動,圖中線框平面處于豎直面內(nèi).下述說法正確的是(  )

A. 因為線框中產(chǎn)生的是交變電流,所以電流表示數(shù)始終為零

B. 線框通過圖中位置瞬間,穿過線框的磁通量最大

C. 線框通過圖中位置瞬間,通過電流表的電流瞬時值最大

D. 若使線框轉(zhuǎn)動的角速度增大一倍,那么通過電流表電流的有效值也增大一倍

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