【題目】如圖所示,足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MNPQ豎直放置,磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面,導(dǎo)軌的上端MP間連接阻值為R0.50Ω的電阻,導(dǎo)軌寬度L0.40m。金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上,現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開(kāi)始下滑,通過(guò)傳感器記錄金屬棒ab下滑的距離h與時(shí)間t的關(guān)系如下表所示。(金屬棒ab和導(dǎo)軌電阻不計(jì),g=10m/s2)求:

1)在前0. 4s的時(shí)間內(nèi),金屬棒ab中的平均電動(dòng)勢(shì);

2)金屬棒的質(zhì)量m;

3)在前1.60s的時(shí)間內(nèi),電阻R上產(chǎn)生的熱量QR 。

【答案】1E10.3V;(2m=0.04kg;(3QR =1.82 J

【解析】

【試題分析】(1)根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律求得金屬棒ab電動(dòng)勢(shì)的平均值.(2)應(yīng)用安培力公式與平衡條件求出金屬桿的質(zhì)量.(3)由能量守恒定律求出電阻產(chǎn)生的焦耳熱.

(1)在前0.4s的時(shí)間內(nèi),金屬棒ab下滑的距離為h=0.6m,

電動(dòng)勢(shì)平均值為:

(2)由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,金屬桿在1s以后在相等時(shí)間內(nèi)的位移相等,金屬桿做勻速直線運(yùn)動(dòng),金屬桿的最終速度為:v=s/t=5m/s

金屬桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的安培力:

金屬桿做勻速運(yùn)動(dòng),處于平衡狀態(tài),由平衡條件得:

代入數(shù)據(jù)解得:m=0.04kg

(3)1.60s內(nèi),由能量守恒定律得: mgh=12mv2+QR,

代入數(shù)據(jù)解得:QR=1.82J;

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,一個(gè)邊長(zhǎng)為L的正方形線框固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出)中,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)線框所在平面,規(guī)定向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度的正方向,向右為導(dǎo)線框ab邊所受安培力F的正方向,線框中電流i沿abcd方向時(shí)為正,已知在0~4s時(shí)間內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化規(guī)律如圖所示,則下列圖像所表示的關(guān)系正確的是

A. A B. B C. C D. D

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】物體靜置于水平桌面上,下列關(guān)于物體所受作用力的說(shuō)法正確的有( )

A. 桌面受到的壓力就是重力

B. 桌面受到的壓力是由于它本身發(fā)生了形變

C. 桌面由于發(fā)生了形變而對(duì)物體產(chǎn)生了支持力

D. 物體由于發(fā)生了形變而對(duì)桌面產(chǎn)生了壓力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于干簧管,下列說(shuō)法正確的是( )
A.干簧管接入電路中相當(dāng)于電阻的作用
B.干簧管是根據(jù)熱脹冷縮的原理制成的
C.干簧管接入電路中相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的作用
D.干簧管是作為電控元件以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法中正確的是(

A. 說(shuō)月亮在烏云中穿行是以月亮為參考系的

B. 只有很小的物體才能看作質(zhì)點(diǎn)

C. 研究地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)時(shí),可把地球看作質(zhì)點(diǎn)

D. 研究火車(chē)過(guò)橋的時(shí)間時(shí),可把火車(chē)看成質(zhì)點(diǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】用實(shí)驗(yàn)室的斜面小槽等器材裝配如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置,小槽末端水平。每次都使鋼球在斜槽上從同一位置由靜止?jié)L下,鋼球在空中做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)法用鉛筆描出小球經(jīng)過(guò)的位置,連起來(lái)就得到鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。

(1)某同學(xué)在安裝實(shí)驗(yàn)裝置和進(jìn)行其余的實(shí)驗(yàn)操作時(shí)都準(zhǔn)確無(wú)誤,他在分析數(shù)據(jù)時(shí)所建立的坐標(biāo)系如圖乙所示。他的錯(cuò)誤之處是__。

(2)該同學(xué)根據(jù)自己所建立的坐標(biāo)系,在描出的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡圖上任取一點(diǎn)(x,y),運(yùn)用公式v0=x,求小球的初速度v0,這樣測(cè)得的平拋初速度值與真實(shí)值相比________(選填“偏大”“偏小”或“相等”)。

(3)該同學(xué)在自己建立的坐標(biāo)系中描繪出鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡及數(shù)據(jù)如圖丙所示,據(jù)圖象可求得鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為________m/s,鋼球的半徑為________cm。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在測(cè)力計(jì)兩端各拴一繩,兩人都用100N的力各拉一繩,這時(shí)測(cè)力計(jì)的讀數(shù)和所受合力分別是( )

A. 100N200N

B. 100N,0

C. 200N200N

D. 200N,0

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,水平面內(nèi)有一光滑金屬導(dǎo)軌,其MN、PQ邊的電阻不計(jì),MP邊的電阻阻值R=1.5Ω,MNMP的夾角為135°,PQMP垂直,MP邊長(zhǎng)度小于1m。將質(zhì)量m=2kg,電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)直導(dǎo)體棒擱在導(dǎo)軌上,并與MP平行。棒與MNPQ交點(diǎn)G、H間的距離L=4m.空間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)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(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)回路中的電流強(qiáng)度始終與初始時(shí)的電流強(qiáng)度相等。

(1)若初速度v1=3m/s,求棒在GH處所受的安培力大小FA。

(2)若初速度v2=1.5m/s,求棒向左移動(dòng)距離2m到達(dá)EF所需時(shí)間Δt。

(3)在棒由GH處向左移動(dòng)2m到達(dá)EF處的過(guò)程中,外力做功W=7J,求初速度v3.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角θ=30°的光滑斜面的下端與水平地面平滑連接(可認(rèn)為物體在連接處速率不變)。一個(gè)質(zhì)量為m的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn)),從距地面h=3.2m高處由靜止沿斜面下滑。物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4,重力加速度g=10m/s2,求:

(1)物體沿斜面下滑的加速度a的大;

(2)物體下滑到達(dá)斜面底端A時(shí)速度vA的大小;

(3)物體在水平地面上滑行的時(shí)間t。

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