【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)有光滑且不計電阻的兩道金屬導(dǎo)軌,寬都為L,上方安裝有一個阻值R的定值電阻。兩根質(zhì)量都為m電阻都為r,完全相同的金屬桿靠在導(dǎo)軌上金屬桿與導(dǎo)軌等寬且與導(dǎo)軌接觸良好,虛線下方的區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場,磁感應(yīng)強度B。

(1)將金屬桿1固定在磁場邊界下側(cè),金屬桿2從磁場邊界上方靜止釋放進入磁場后恰作勻速運動,求金屬桿2釋放處離開磁場邊界的距離h0;

(2)將金屬桿1固定在磁場邊界下側(cè),金屬桿2從磁場邊界上方h(hh0)高處靜止釋放,經(jīng)過一段時間后再次勻速此過程流過電阻R的電量為q,則此過程整個回路中產(chǎn)生了多少熱量?

(3)金屬桿2從離磁場邊界h(hh0)高處靜止釋放,在進入磁場的同時靜止釋放金屬桿1 ,兩金屬桿運動了一段時間后都開始了勻速運動,試求出桿2勻速時的速度大小,并定性畫出兩桿在磁場中運動的v-t圖象。(兩個電動勢分別為E1E2不同的電源串聯(lián)時,電路中總的電動勢E=E1+E2)

【答案】(1) (2)

(3)

【解析】試題分析:(1)金屬桿2勻速時,

金屬桿2磁場外下落過程2分) 得

2)設(shè)流過電量q的過程中,金屬桿2在磁場中下落H,則

由能量守恒可得 :

3)因為hh0,所以金屬桿1進入磁場后先加速,加速度向下,由于兩金屬桿流過電流相同,所以FA大小相同

對金屬桿1:mgFAma1

對金屬桿2:mgFAma2

發(fā)現(xiàn)表達式相同,即兩金屬桿加速度a1a2始終相同,速度差值也始終相同

設(shè)勻速時速度分別為v1、v2,有

都勻速時,

聯(lián)立得:

兩金屬桿的v-t圖象如圖所示:

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】如圖是探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實驗裝置。

(1)實驗時以下有關(guān)操作正確的是_______

A.平衡摩擦力時,將砝碼盤用細線通過定滑輪系在小車上

B.平衡摩擦力時,將紙帶連接在小車上并穿過打點計時器

C.每次改變小車的質(zhì)量時,都必須重新平衡摩擦力

D.實驗時,應(yīng)先接通電源,后放開小車

(2)實驗中若想用砝碼與盤的重力作為小車受到的合力,還必須滿足砝碼與盤的總質(zhì)量m___小車

的質(zhì)量M(遠小于”,“遠大于近似等于”)

(3)實驗中所用的交流電源頻率f=50Hz,右圖是實驗時在紙帶上打出的部分點跡,在相鄰的兩個

計數(shù)點之間還有4個點未標出,圖中數(shù)據(jù)的單位是cm。打點計時器在打C點時小車的速度大小為v=___ m/s,打點計時器在打出A、E點的時間內(nèi),小車的加速度為a=____m/s2(計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

(4)某同學(xué)通過改變小車的質(zhì)量M,得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù),畫出 圖線,發(fā)現(xiàn)當1/M較大時,圖線發(fā)生彎曲。若想對實驗方案進行修正,避免圖線發(fā)生彎曲,他最合適的修正方案是___(填選項字母)

A.a關(guān)系圖象

B. a關(guān)系圖象

C. a關(guān)系圖象

D. a關(guān)系圖象

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為2kg的物體水平推力F的作用下沿水平面做直線運動。一段時間后撤去F。其運動的v-t圖象如圖所示。g10m/s2,求;

1)物體與水平間的動摩擦因數(shù)μ;

2)水平推力F的大小;

30-10s內(nèi)物體運動位移的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在外力作用下某質(zhì)點運動的vt圖象為正弦曲線。 從圖中可以判斷

A. 在0~t1時間內(nèi),外力做負功

B. 在0~t1時間內(nèi),外力的功率逐漸增大

C. t2時刻,外力的功率最大

D. t1t3時間內(nèi),外力做的總功為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在我國東北寒冷的冬季,狗拉雪橇是人們出行的常見交通工具,如圖所示,一質(zhì)量為30kg的小孩坐在10.6kg的鋼制滑板上,狗通過輕繩與水平方向成37°斜向上的拉力拉雪橇以4m/s的速度勻速前進,雪橇與水平冰道間的動摩擦因數(shù)為0.02,(sin37°0.6cos37°0.8,g10m/s2)

1狗要用多大的力才能夠拉雪橇勻速前進。

2某時刻,拉雪橇的繩子突然斷裂,人仍然能始終安全坐在雪橇上沿直線運動,則人和雪橇要經(jīng)過多長時間才能停下來。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B兩個帶電小球的質(zhì)量均為m,所帶電量分別為+q和-q,兩球間用絕緣細線連接,A球又用絕緣細線懸掛在天花板上,細線長均為L,F(xiàn)在兩球所在的空間加上一方向水平向左的勻強電場,電場強度, A、B兩球最后會靜止在新的平衡位置,則在這個過程中,兩個小球 ( )

A. 總重力勢能增加了

B. 總重力勢能增加了

C. 總電勢能減少了

D. 總電勢能減少了

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【題目】如圖所示,平行金屬帶電極板A、B間可看作勻強電場,場強E=1.2×103 V/m,極板間距離d=5 cm,電場中CD分別到A、B兩板的距離均為0.5 cm,B極板接地,求:

(1) C、D兩點的電勢和兩點間的電勢差;

(2) 點電荷q1=-2×10-3C分別在CD兩點的電勢能;

(3) 將點電荷q2=2×10-3 CC勻速移到D時外力所做的功。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為氫原子能級示意圖的一部分,根據(jù)玻爾理論,下列說法中正確的是(

A. n=4能級躍遷到n=3能級比從n=3能級躍遷到n=2能級輻射出電磁波的波長長

B. 處于n=4的定態(tài)時電子的軌道半徑r4比處于n=3的定態(tài)時電子的軌道半徑r3

C. n=4能級躍遷到n=3能級,氫原子的能量減小,電子的動能減小

D. n=3能級躍遷到n=2能級時輻射的光子可以使逸出功為2.5eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,靜電場方向平行于軸,其電勢的分布可簡化為如圖所示的折線.一個帶負電的粒子在電場中以為中心,沿軸方向在區(qū)間之間做周期性運動, .若、、為已知量,且已知該粒子的比荷為.利用這些數(shù)據(jù)結(jié)合圖像可以得出(

A. 該電場為勻強電場,且電場強度大小為

B. 粒子運動時的加速度大小為

C. 處粒子速度最大,為

D. 粒子做周期性運動,且運動周期為

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