【題目】如圖,水平面內(nèi)有一不計電阻的光滑金屬導軌,MP間接阻值R=2.0的電阻,MNMP的夾角為135°,PQMP垂直,MP邊長度小于0.1m。將質(zhì)量m=0.10kg,電阻不計的足夠長直導體棒擱在導軌上,并與MP平行。棒與MN、PQ交點G、H間的距離L=0.4m。空間存在垂直于導軌平面的勻強磁場,磁感應強度B=0.5T。在外力作用下,棒由GH處以一定的初速度向左做直線運動。

(1)若初速度v1=3.0m/s,求棒在GH處所受安培力的功率P;

(2)若初速度v2=2.0m/s,且此時棒的加速度a=1.0m/s2,方向向左。求此時的外力F;

(3)若初速度v3=1.0m/s,且運動時回路中的電流強度始終與初始時的電流強度相等。求棒向左移動距離0.2m所需時間t及該過程外力所做的功。

【答案】(1)0.18W (2)0.14N (3)0.15s,0.153J

【解析】(1) 導體棒切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢

感應電流

金屬棒受到安培力

所以安培力的功率為;

(2) 導體棒切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢

感應電流

金屬棒受到安培力

由牛頓第二定律可得:

;

(3)運動過程中電流始終不變,而電阻不變,即感應電動勢不變,初始感應電動勢為

所以平均感應電動勢

根據(jù)幾何關(guān)系可得棒向左移動距離0.2m,線框面積變化量為

代入計算時間為

由幾何關(guān)系可知,棒向左移動距離0.2m時的長度為0.2m,

由運動過程中電流不變,所以電動勢不變,設(shè)末速度為,則有

運動過程中電流為

電動勢

克服安培力做功

聯(lián)立以上各式解得:

練習冊系列答案
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【題目】如圖,一重為40N的木塊放在水平桌面上,在水平方向共受三個力F1F2和摩擦力作用,木塊保持靜止.其中F1=13N,F2=6N.已知木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,求:

(1)物體所受的摩擦力的大小和方向.

(2)當只將F1撤去,物體受到的摩擦力的大小和方向.

(3)若撤去的力不是F1而是F2,則物體受到的摩擦力大小和方向又如何?

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【題目】在利用插針法測定玻璃的折射率實驗中

下列操作可以減小實驗誤差的是 ______(多選填字母代號)

AP1、P2P3、P4之間的距離適當大些

B.選擇平行玻璃磚進行實驗

C.入射角適當大些

D.若有幾塊厚度不同的玻璃磚,應選用厚度較小的

正確操作后,作出的光路圖及測出的相關(guān)角度如圖所示,此玻璃的折射率計算式為=________(用圖中的、表示)

同學在畫界面時,不小心將兩界面的間距畫得比玻璃磚寬度略大,則測得的折射率____(選填偏大偏小不變”)。

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【題目】利用小直流電動機提升質(zhì)量為m1的物體A,如圖a所示,最終物體能以某一速度勻速上升。小直流電動機可以簡化為如圖b中的模型。開關(guān)S閉合后,金屬棒在安培力作用下運動,通過輕繩帶動物體A上升。設(shè)金屬棒與兩平行導軌始終垂直,導軌間距為l,磁場方向豎直向上,面積足夠大,磁場磁感應強度為B。金屬棒質(zhì)量為m2,電阻為R,電源電動勢為E,忽略一切摩擦和電源、導軌內(nèi)阻。現(xiàn)已知物體A勻速上升,則

A. 電路中的電流為

B. 電路中的電流為

C. 物體A勻速上升的速度為

D. 物體A勻速上升的速度為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,粗糙水平地面上放有一斜劈,小物塊以一定初速度從斜劈底端沿斜面向上滑行, 回到斜劈底端時的速度小于它上滑的初速度。已知斜劈始終保持靜止,則小物塊

A. 上滑所需時間與下滑所需時間相等

B. 上滑和下滑過程,小物塊機械能損失相等

C. 上滑時的加速度與下滑時的加速度相等

D. 上滑和下滑過程,斜劈受到地面的摩擦力方向相反

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【題目】低空跳傘大賽受到各國運動員的喜愛。如圖所示為某次跳傘大賽運動員在一座高為H=263m的懸崖邊跳傘時的情景。運動員離開懸崖時先做自由落體運動,一段時間后,展開降落傘,以a=9 m/s2的加速度勻減速下降,已知運動員和傘包的總質(zhì)量為80kg,為了運動員的安全,運動員落地時的速度不能超過4m/s,求:

(1)運動員做自由落體運動的最大位移大;

(2)運動員(含傘包)展開降落傘時所受的空氣阻力f;

(3)如果以下落時間的長短決定比賽的勝負,為了贏得比賽的勝利,運動員在空中運動的最短時間是多大。

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【題目】用均勻?qū)Ь做成的矩形線圈abcd,長為 ,寬為 ,矩形線圈的一半放在垂直紙面向外的勻強磁場中,與磁場的邊界線的交點為 ,如圖所示。當磁場的磁感應強度大小以 的規(guī)律變化時,下列說法正確的是(

A. 線圈中感應電流的方向為abcda

B. 線圈中產(chǎn)生的感應電動勢大小為

C. 線圈中e點的電勢高于點的電勢

D. 線圈中ef兩點間的電勢差為

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【題目】“黑洞”是近代引力理論所預言的宇宙中的一種特殊天體,在“黑洞”引力范圍內(nèi),任何物體都不能脫離它的束縛,甚至連光也不能射出。歐洲航天局由衛(wèi)星觀察發(fā)現(xiàn)銀河系中心存在一個超大型黑洞。假設(shè)銀河系中心僅存此一個黑洞,已知太陽系繞銀河系中心做勻速圓周運動,則根據(jù)下列哪組數(shù)據(jù)可以估算出該黑洞的質(zhì)量(引力常量為已知)( )

A. 太陽系的質(zhì)量和太陽系繞該黑洞公轉(zhuǎn)的周期

B. 太陽系的質(zhì)量和太陽系到該黑洞的距離

C. 太陽系的運行速度和該黑洞的半徑

D. 太陽系繞該黑洞公轉(zhuǎn)的周期和公轉(zhuǎn)的半徑

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【題目】如圖所示,甲、乙兩種粗糙面不同但高度相同的傳送帶,傾斜于水平地面放置。以同樣恒定速率v向上運動,F(xiàn)將一質(zhì)量為m的小物體(視為質(zhì)點)輕輕放在A處,小物體在甲傳送帶上到達B處時恰好達到傳送帶的速率v;在乙傳送帶上到達離B豎直高度為hC處時達到傳送帶的速率v。已知B處離地面高度為H,則在物體從AB的運動過程中( )

A. 兩種傳送帶對小物體做功相等

B. 將小物體傳送到B處,兩種傳送帶消耗的電能相等

C. 兩種傳送帶與小物體之間的動摩擦因數(shù)甲的大

D. 將小物體傳送到B處,兩種系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量相等

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