【題目】如圖所示,MN、PQ為間距L=0.5 m的足夠長平行導軌,NQMN。導軌平面與水平面間的夾角θ=37°,NQ間連接有一個R=5 Ω 的電阻。有一勻強磁場垂直于導軌平面,磁感應強度為B0=1 T。將一根質(zhì)量為m=0.05 kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導軌上,且與導軌接觸良好,導軌與金屬棒的電阻均不計,F(xiàn)由靜止釋放金屬棒,金屬棒沿導軌向下運動過程中始終與NQ平行。已知金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,當金屬棒滑行至cd處時已經(jīng)達到穩(wěn)定速度,cd距離NQ為s=2 m。則:(g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

(1)當金屬棒滑行至cd處時回路中的電流是多大?

(2)金屬棒達到的穩(wěn)定速度是多大?

(3)當金屬棒滑行至cd處時回路中產(chǎn)生的焦耳熱是多少?

答案(1)0.2 A (2)2 m/s (3)0.1 J

【解析】(1)金屬棒勻速運動時,沿導軌方向金屬棒受力平衡mgsin θ=f+F(2分)

金屬棒受的安培力為F=B0IL(1分)

f=μFN=μmgcos θ(1分)

解得I=0.2 A(1分)

(2)由歐姆定律得I=E/R(1分)

由電磁感應定律E=B0Lv(2分)

解得v=2 m/s(1分)

(3)金屬棒滑行至cd處時,由能量守恒定律得

(2分)

解得Q=0.1 J(1分)

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】做勻加速直線運動的物體,加速度為2m/s2 , 它的意義是( 。
A.物體在任一秒末的速度是該秒初的速度的2倍
B.物體在任一秒末速度比該秒初的速度大2m/s
C.物體在任一秒的初速度比前一秒的末速度大2m/s
D.物體在任一秒的末速度比前一秒的初速度大2m/s

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個垂直于紙面的勻強磁場方向相反,磁感應強度的大小均為B,磁場區(qū)域的寬度均為a。正三角形導線框ABC從圖示位置沿x軸正方向勻速穿過兩磁場區(qū)域,以逆時針方向為電流的正方向,在下列圖象中能正確描述感應電流I與導線框移動距離x關系的是

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】

把筆豎直倒立于水平硬桌面,下壓外殼使其下端接觸桌面(見位置a);

由靜止釋放,外殼豎直上升與靜止的內(nèi)芯碰撞(見位置b);

碰撞后內(nèi)芯與外殼以共同的速度一起上升到最大高度處(見位置c)。

不計摩擦與空氣阻力,下列說法正確的是

A. 僅減少筆芯中的油,則筆彈起的高度將變小

B. 僅增大彈簧的勁度系數(shù),則筆彈起的高度將變小

C. 若筆的總質(zhì)量一定,外殼質(zhì)量越大筆彈起的高度越大

D. 筆彈起的過程中,彈簧釋放的彈性勢能等于筆增加的重力勢能

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學水平拉動紙帶,使用電源頻率為50Hz的打點計時器在紙帶上打出一系列的點.下列說法正確的是( 。
A.打1000個點需時1s
B.打相鄰兩點的時間間隔為0.02s
C.該打點計時器使用的是直流電源
D.點跡密集的地方表示紙帶的運動速度較大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中,回答下列問題:

(1)圖甲是實驗電路圖,請在圖乙中畫線連接實物圖。

(2)在圖甲所示的電路中,為避免燒壞電表,閉合開關前,滑動變阻器的滑片應置于________端(填“左”或“右”)。

(3)圖丙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的UI圖象,由圖可知,電源的電動勢E=________V,內(nèi)阻r=________Ω。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有一座城市,經(jīng)常受到大風和風沙的侵擾.為了合理使用新能源,計劃建造風能發(fā)電站或太陽能發(fā)電站.請用物理學知識,指出建造哪種類型的發(fā)電站更合適,并請說明理由.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,水平直線MN下方有豎直向上的勻強電場,電場強度E=×104 N/C.現(xiàn)將一重力不計、比荷=1×106 C/kg的正電荷從電場中的O點由靜止釋放,經(jīng)過t0=1×10-5 s后,通過MN上的P點進入其上方的勻強磁場.磁場方向垂直于紙面向外,以電荷第一次通過MN時開始計時,磁感應強度按圖乙所示規(guī)律周期性變化.

(1)求電荷進入磁場時的速度;

(2)求圖乙中t=2×10-5 s時刻電荷與P點的距離;

(3)如果在P點右方d=100 cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從 O點出發(fā)運動到擋板所需的時間.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有兩根長直導線a、b相互平行放置,如圖所示為垂直于導線的截面圖,在圖中所示的平面內(nèi),O點為兩根導線連接的中點,M、N為兩根導線附近的兩點,它們在兩導線連接的中垂線上,且與O點的距離相等。若兩導線中通有大小相等,方向相同的恒定電流I,則關于線段MN 上各點的磁感應強度的說法中正確的是

AM點和N的磁感應強度大小相等,方向相

BM點和N的磁感應強度大小相等,方向相反

C在線段MN上各點的磁感應強度都不可能為零

D在線段MN上只有一點的磁感應強度為零

查看答案和解析>>

同步練習冊答案