【題目】如圖所示,兩根相距l=0.4m、電阻不計的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,一端與阻值R=0.15Ω的電阻相連。導(dǎo)軌間x>0一側(cè)存在沿x方向均勻增大的穩(wěn)恒磁場,其方向與導(dǎo)軌平面垂直,變化率k=0.5T/m,x=0處磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.5T。一根質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.05Ω的金屬棒置于導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直。棒在外力作用下從x=0處以初速度v0=2m/s沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動,運(yùn)動過程中電阻上消耗的功率不變。求:

(1)回路中的電流;

(2)金屬棒在x=2m處的速度;

(3)金屬棒從x=0運(yùn)動到x=2m過程中安培力做功的大小。

【答案】(1)2A(2)2/3m/s(3)1.6J

【解析】(1)電阻上消耗的功率不變,即回路電流不變,在x=0處有:

E=B0lv0=0.4V

由閉合電路歐姆定律得

(2)由題意,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=B0+kx

由于電流恒定,在x=2m處有:

解得:v=m/s

(3)導(dǎo)體棒受到的安培力:F=BIl=(B0+kx)Il=0.4(1+x)

安培力隨位置線性變化,則安培力做功:

代入數(shù)據(jù)解得:WF =1.6J

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是兩個橫截面分別為圓和正方形但磁感應(yīng)強(qiáng)度均相同的勻強(qiáng)磁場,圓的直徑D等于正方形的邊長,兩個電子分別以相同的速度飛入兩個磁場區(qū)域,速度方向均與磁場方向垂直,進(jìn)入圓形磁場區(qū)域的速度方向?qū)?zhǔn)了圓心,進(jìn)入正方形磁場區(qū)域的方向是沿一邊的中點(diǎn)且垂直于邊界線,則下列判斷正確的是 (  )

A. 兩電子在兩磁場中運(yùn)動時,其半徑一定相同

B. 兩電子在兩磁場中運(yùn)動的時間一定不相同

C. 進(jìn)入圓形磁場區(qū)域的電子一定先飛離磁場

D. 進(jìn)入圓形磁場區(qū)域的電子一定不會后飛出磁場

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻。要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差。

1)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲連接成完整電路。

2)現(xiàn)有電流表(00.6 A)、開關(guān)和導(dǎo)線若干,以及以下器材:

A.電壓表(015 V

B.電壓表(03 V

C.滑動變阻器(050 Ω

D.滑動變阻器(0500 Ω

實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用________;滑動變阻器應(yīng)選用________。(選填相應(yīng)器材前的字母)

3)某位同學(xué)用記錄的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出UI圖線如圖乙所示。根據(jù)所畫圖線可得出干電池的電動勢E ________,內(nèi)電阻r ________。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】電動玩具汽車的直流電動機(jī)電阻一定,當(dāng)加上0.3V電壓時,通過的電流為0.3A,此時電動機(jī)沒有轉(zhuǎn)動.當(dāng)加上3V電壓時,電流為1A,這時電動機(jī)正常工作。則( )

A. 電動機(jī)的電阻是3

B. 電動機(jī)正常工作時的發(fā)熱功率是3W

C. 電動機(jī)正常工作時消耗的電功率是4W

D. 電動機(jī)正常工作時機(jī)械功率是2W

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,a、b兩小球分別從半圓軌道頂端和斜面頂端以大小相等的初速度v0同時水平拋出,已知半圓軌道的半徑與斜面豎直高度相等,斜面底邊長是其豎直高度的2倍,若小球a能落到半圓軌道上,小球b能落到斜面上,則

A. b球一定先落在斜面上

B. a球可能垂直落在半圓軌道上

C. a、b兩球可能同時落在半圓軌道和斜面上

D. a、b兩球不可能同時落在半圓軌道和斜面上

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】右圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖.帶電粒子被加速電場加速后,進(jìn)入速度選擇器.速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場的強(qiáng)度分別為BE.平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2.平板S下方有強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場.下列表述不正確的是( )

A. 質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具

B. 速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外

C. 能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于E/B

D. 粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子的荷質(zhì)比越小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】波粒二象性是微觀世界的基本特征,以下說法正確的有 .

A. 光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光的粒子性

B. 熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說明中子具有波動性

C. 黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可用光的波動性解釋

D. 動能相等的質(zhì)子和電子,它們的德布羅意波長也相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上,沿半徑方向放著用細(xì)線相連的質(zhì)量均為m的兩個物體AB,它們分居圓心兩側(cè),與圓心距離分別為RA=r,RB=2r,與盤間的動摩擦因數(shù)μ相同,當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動時(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力),下列說法正確的是(  )

A. 此時繩子張力為3μmg

B. 此時圓盤的角速度為

C. 此時A所受摩擦力方向沿半徑指向圓外

D. 此時燒斷細(xì)線,A仍相對盤靜止,B將做離心運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,摩托車做特技表演時,以v0=10m/s的初速度沖向高臺,然后從高臺水平飛出。若摩托車沖向高臺的過程中以P=1.8kW的額定功率行駛,沖到高臺上所用時間t=16s,人和車的總質(zhì)量m=1.8×102kg,臺高h=5.0m,摩托車的落地點(diǎn)到高臺的水平距離s=7.5m。不計空氣阻力,取g=10m/s2。求:

(1)摩托車從高臺飛出到落地所用時間;

(2)摩托車落地時速度的大;

(3)摩托車沖上高臺過程中克服阻力所做的功。

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同步練習(xí)冊答案