(8分)如圖甲所示,固定在水平面上電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌,間距d=0.5m,導(dǎo)軌右端連接一阻值為R=4Ω的小燈泡L.在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化如圖乙所示,CF長(zhǎng)為2m.在t=0時(shí)刻,電阻為r=1Ω的金屬棒ab在水平恒力F=0.2N作用下,由靜止開始沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng),t=4s時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng),并恰好能夠勻速運(yùn)動(dòng)。求:

(1)0-4s內(nèi)通過小燈泡的電流強(qiáng)度;
(2)金屬棒在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)的速度;
(3)金屬棒的質(zhì)量。

0.1A   1m/s    0.8kg

解析試題分析:(1)金屬棒未進(jìn)入磁場(chǎng),電路總電阻R=RL+Rab=5Ω
回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:E1=0.5V      2分
燈泡中的電流強(qiáng)度為:I==0.1A              1分
(2)因金屬棒在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng) ,則F=            1分
又:       1分
解得:v=1m/s                1分
(3)金屬棒未進(jìn)入磁場(chǎng)的加速度為:a==0.25m/s2     1分
金屬棒的質(zhì)量:m==0.8kg         1分
考點(diǎn):本題考查電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、牛頓第二定律。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,水平放置的平行金屬板A和B的距離為d,它們的右端安放著垂直于金屬板的靶MN,現(xiàn)在A、B板上加上如圖乙所示的方波形電壓,電壓的正向值為U0,反向電壓值為,且每隔T/2變向1次,F(xiàn)將質(zhì)量為m的帶正電,且電荷量為q的粒子束從AB的中點(diǎn)O以平行于金屬板的方向OO′射入,設(shè)粒子能全部打在靶上而且所有粒子在A、B間的飛行時(shí)間均為T。不計(jì)重力的影響,試問:

(1)定性分析在t=0時(shí)刻從O點(diǎn)進(jìn)入的粒子,在垂直于金屬板的方向上的運(yùn)動(dòng)情況。
(2)在距靶MN的中心O′點(diǎn)多遠(yuǎn)的范圍內(nèi)有粒子擊中?
(3)要使粒子能全部打在靶MN上,電壓U0的數(shù)值應(yīng)滿足什么條件?(寫出U0、m、d、q、T的關(guān)系式即可)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,水平光滑絕緣軌道MN的左端有一固定絕緣擋板,軌道所在空間存在水平向左、E=4×102N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)質(zhì)量m=0.2kg、帶電荷量q=5.0×10-5C的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從軌道上與擋板相距x1=0.2m的P點(diǎn)由靜止釋放,滑塊在電場(chǎng)力作用下向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)滑塊與擋板碰撞后滑塊沿軌道向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到與擋板相距x2=0.1m的Q點(diǎn),滑塊第一次速度減為零。若滑塊在運(yùn)動(dòng)過程中,電荷量始終保持不變,求:

(1)滑塊由靜止釋放時(shí)的加速度大小a;
(2)滑塊從P點(diǎn)第一次達(dá)到擋板時(shí)的速度大小v;
(3)滑塊與擋板第一次碰撞的過程中損失的機(jī)械能ΔE。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

示波器的示意圖如圖所示,金屬絲發(fā)射出來的電子被加速后從金屬板的小孔穿出,進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng).電子在穿出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后沿直線前進(jìn),最后打在熒光屏上.設(shè)加速電壓U1=1640V,偏轉(zhuǎn)極板長(zhǎng)l=4cm,偏轉(zhuǎn)板間距d=1 cm,當(dāng)電子加速后從兩偏轉(zhuǎn)極板的中央沿板平行方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng).

(1)偏轉(zhuǎn)電壓為多大時(shí),電子束打在熒光屏上偏轉(zhuǎn)距離最大?
(2)如果偏轉(zhuǎn)板右端到熒光屏的距離L=20 cm,則電子束最大偏轉(zhuǎn)距離為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,光滑曲面AB與水平地面BC相切于B,豎直光滑半圓軌道CD與水平地面BC切于C,已知圓軌道半徑為R,BC長(zhǎng)為4R,且表面粗糙,一滑塊從AB軌道上距地面4R高度處由靜止釋放,之后能夠通過圓軌道的最高點(diǎn)D,且對(duì)D處的壓力為0,求:

(1)若從曲面上距地2R高度處無初速釋放滑塊,滑塊將停在何處;
(2)若使滑塊通過D處后水平拋出,剛好擊中地面上的B點(diǎn),應(yīng)從AB軌道上離地面多高處由靜止釋放滑塊.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,質(zhì)量為的滑塊,在水平力作用下靜止在傾角為的光滑斜面上,斜面的末端B與水平傳送帶相接(物塊經(jīng)過此位置滑上皮帶時(shí)無能量損失),傳送帶的運(yùn)行速度為,長(zhǎng)為。今將水平力撤去,當(dāng)滑塊滑到傳送帶右端C時(shí),恰好與傳送帶速度相同。已知滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為()。求:

(1)水平力撤去后,滑塊(在斜面上)的加速度大小;
(2)滑塊下滑的高度;
(3)若滑塊進(jìn)入傳送帶時(shí)速度大于,則滑塊在傳送帶上滑行的整個(gè)過程中產(chǎn)生的熱量為多少.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(8分)如圖所示,在傾角為θ的光滑斜面上,有一長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線,細(xì)線的一端固定在O點(diǎn),另一端拴一質(zhì)量為m的小球,現(xiàn)使小球恰好能在斜面上做完整的圓周運(yùn)動(dòng),求:

(1)小球通過最高點(diǎn)A時(shí)的速度vA.
(2)小球通過最低點(diǎn)B時(shí),細(xì)線對(duì)小球的拉力.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(15分)如圖所示,傾角為37°的粗糙斜面AB底端與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BC平滑相連,O為軌道圓心,BC為圓軌道直徑且處于豎直方向,A、C兩點(diǎn)等高。質(zhì)量m=1kg的滑塊從A點(diǎn)由靜止開始下滑,恰能滑到與O等高的D點(diǎn),g取10m/s2,sin37º=0.6, cos37º=0.8。

⑴求滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。
⑵若使滑塊能到達(dá)C點(diǎn),求滑塊從A點(diǎn)沿斜面滑下時(shí)的初速度v0的最小值。
⑶若滑塊離開C處的速度大小為4m/s,求滑塊從C點(diǎn)飛出至落到斜面上的時(shí)間t。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(19分)
如圖所示,兩塊很薄的金屬板之間用金屬桿固定起來使其平行正對(duì),兩個(gè)金屬板完全相同、且豎直放置,金屬桿粗細(xì)均勻、且處于水平狀態(tài)。已知兩個(gè)金屬板所組成的電容器的電容為C,兩個(gè)金屬板之間的間距為d,兩個(gè)金屬板和金屬桿的總質(zhì)量為m。整個(gè)空間存在一個(gè)水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場(chǎng)方向垂直金屬桿,且和金屬板平行,F(xiàn)在使整個(gè)裝置從靜止開始在該磁場(chǎng)中釋放。重力加速度大小為g。試通過定量計(jì)算判斷,該裝置在磁場(chǎng)中豎直向下做什么運(yùn)動(dòng)?

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