1.示,兩根光滑的足夠長直金屬導(dǎo)軌MN、M′N′平行置于豎直面內(nèi),導(dǎo)軌間距為L,導(dǎo)軌上端接有阻值為R的電阻.質(zhì)量為m、長度也為L、阻值為r的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置,且與導(dǎo)軌保持良好接觸,其他電阻不計.導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度為B、方向水平向里的勻強磁場中,現(xiàn)將ab棒由靜止釋放,在重力作用下向下運動,求:金屬棒ab在運動過程中的最大速度.

分析 金屬棒先向下做加速度減小的加速運動,后做勻速運動,速度達到最大.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和安培力公式及平衡條件,求解最大速度的大。

解答 解:設(shè)ab上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E,回路中的電流為I,
電路總電阻為R+r,則最后ab以最大速度勻速運動,有E=BLvm
由閉合電路歐姆定律可得:I=$\frac{E}{R+r}$  ②
勻速運動時受力平衡,則:mg=BIlL ③
由①②③方程解得:vm=$\frac{mg(R+r)}{{B}^{2}{L}^{2}}$.
答:金屬棒ab在運動過程中的最大速度為$\frac{mg(R+r)}{{B}^{2}{L}^{2}}$.

點評 對于電磁感應(yīng)問題研究思路常常有兩條:一條從力的角度,根據(jù)牛頓第二定律或平衡條件列出方程;另一條是能量,分析涉及電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化問題,根據(jù)動能定理、功能關(guān)系等列方程求解.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.對開普勒第三定律$\frac{{a}^{3}}{{T}^{2}}$=k,以下理解正確的是( 。
A.a代表行星運動的軌道半徑B.k是一個與行星有關(guān)的常量
C.T代表行星運動的自轉(zhuǎn)周期D.T代表行星運動的公轉(zhuǎn)周期

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.如圖所示,MN、PQ是水平放置的一對平行金屬板,兩板接在電壓為U的電源兩極,上極板MN的中心開有一小孔,在兩板之間加一個水平方向的有界勻強磁場,邊界為半徑為R的圓形,且與MN極板相切與小孔.現(xiàn)將一帶電小球從小孔正上方某處由靜止釋放,小球穿過小孔經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后沿直線從下極板右側(cè)Q處離開電場,已知極板長度和間距分別為4$\sqrt{3}$R和3R,磁感應(yīng)強度為B,重力加速度為g.
(1)求小球的比荷$\frac{q}{m}$;
(2)小球經(jīng)過兩極板后運動方向改變了多少?
(3)求小球離開Q點時的速度和從釋放到運動至Q點時的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.一質(zhì)量為m的小球,用長為L的輕繩懸掛于O點.小球在水平力F作用下,從平衡位置P點移動到Q點,如圖所示,關(guān)于力F所做的功下列說法正確的是( 。
A.若水平力F是恒定的力,則力F所做的功為FLsinθ
B.若水平力F是恒定的力,則力F所做的功為FL(1-cosθ)
C.若是把小球緩慢移動,則力F所做的功為mgL(1-cosθ)
D.若是把小球緩慢移動,則力F所做的功為FLsinθ

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

16.在探究“決定電阻絲電阻的因素”實驗中,實驗小組根據(jù)下表中給出的電阻絲,分別探究電阻與長度、橫截面積、材料的關(guān)系.

(1)為探究電阻絲電阻與長度的關(guān)系,應(yīng)選擇表中A、B、D(填寫編號)電阻絲進行實驗.
編號ABCDEFG
材料鎳鉻合金康銅錳銅
長度(m)1.00.51.01.51.01.01.0
橫截面積(mm21.01.00.51.02.01.01.0
(2)實驗小組設(shè)計了如圖甲、乙所示的電路,其中R1和R2為兩段電阻絲,為能直觀反映兩電阻大小比例關(guān)系,應(yīng)選擇甲(選填“甲”或“乙”)電路進行實驗.
(3)實驗小組采用圖丙所示裝置測量電阻絲的電阻率,通過改變鱷魚嘴夾子在電阻絲是哪個位置,改變接入電路電阻絲長度,測出接入電路電阻絲長度L和對應(yīng)的電流表讀數(shù)I.
①請用筆畫線代替導(dǎo)線在圖丙中將實物電路連接完整.
②實驗中測出多組I和L的數(shù)據(jù),作出$\frac{1}{I}$-L圖線,測得圖線斜率為k,已知電源電動勢為E,電阻絲橫截面積為S,則電阻絲的電阻率ρ=kSE.
③關(guān)于實驗操作過程和誤差分析,下列說法中正確的有BC
A.開關(guān)閉合前,應(yīng)將圖丙中滑動變阻器的滑片移到最左端
B.閉合開關(guān),若電流表指針不偏轉(zhuǎn),可用多用電表電壓檔直接檢查電路
C.測量過程中,滑動變阻器接入電路的電阻應(yīng)保持不變
D.實驗誤差的主要來源是電流表和電源有內(nèi)阻.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.如圖1所示,水平面上有兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ,兩導(dǎo)軌間距為l,電阻均可忽略不計.在M和P之間接有阻值為R的定值電阻,導(dǎo)體桿ab質(zhì)量為m、有效電阻為r,并與導(dǎo)軌接觸良好.整個裝置處于方向豎直向上磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中.現(xiàn)給ab桿一個初速度v0,使桿向右運動.則( 。
A.當(dāng)ab桿剛好具有初速度v0時,此時ab桿兩端的電壓 U=$\frac{{Blv}_{0}R}{R+r}$,且a端電勢高于b端電勢
B.通過電阻R的電流i隨時間t 的變化率的絕對值逐漸增大
C.若將M和P之間的電阻R改為接一電容為C的電容器,如圖2所示.同樣給ab桿一個初速度v0,使桿向右運動,則ab桿穩(wěn)定后的速度為v=$\frac{{mv}_{0}}{{m+{B}^{2}l}^{2}C}$
D.在C選項中,桿穩(wěn)定后a端電勢高于b端電勢

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.如圖所示,A、B兩點放置兩個電荷量相等的異種電荷,它們連線的中點為O,a、b、c是中垂線上的三點.現(xiàn)在c處放置一帶負電的點電荷,則( 。
A.a點場強的大小小于b點場強的大小
B.a點的電勢等于b點的電勢
C.電子在a點的電勢能小于在b點的電勢能
D.將某試探電荷從a點沿不同路徑移動到b點,電場力所做的功不同

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.如圖所示,橫放“V”字形金屬框架放在勻強磁場中,磁場與框架平面垂直,金屬棒與框架接觸良好,框架導(dǎo)體和金屬棒電阻率相同,截面積相等,現(xiàn)金屬棒從B點開始沿“V”字形角平分線方向做勻速直線運動,那么金屬棒脫離框架前,電路中的磁通量Φ、感應(yīng)電動勢E、感應(yīng)電流I以及金屬棒所受到的安培力F隨時間變化的圖象正確的是 ( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示,直徑為d的豎直圓筒繞中心軸線以恒定的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動,一子彈以水平速度沿圓筒直徑方向從左側(cè)射入圓筒,從右側(cè)射穿圓筒后發(fā)現(xiàn)兩彈孔在同一豎直線上且相距為h,則( 。
A.子彈在圓筒中的水平速度為v0=d$\sqrt{\frac{g}{2h}}$
B.子彈在圓筒中的水平速度為v0=2d$\sqrt{\frac{g}{2h}}$
C.圓筒轉(zhuǎn)動的角速度可能為ω=π$\sqrt{\frac{g}{2h}}$
D.圓筒轉(zhuǎn)動的角速度可能為ω=3π$\sqrt{\frac{g}{2h}}$

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同步練習(xí)冊答案