【題目】如圖甲所示,平行光滑金屬導(dǎo)軌MNPQ之間距離L=0.5m,所在平面與水平面成θ=37o角,M、P兩端接有阻值為R=0.8Ω的定值電阻。質(zhì)量為m=0.5kg、阻值為r=0.2Ω的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置,其它部分電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上。從t=0時(shí)刻開始ab棒受到一個(gè)平行于導(dǎo)軌向上的外力F作用,由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中棒始終與導(dǎo)軌垂直,且接觸良好,ab棒受到的安培力的大小隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示(t1=2s時(shí),安培力F1=2N)。求:

1t=2s末金屬棒兩端電壓Uab;

2)從t=0t=2s過程中通過電阻R橫截面上的電量q

3t=2s末電路熱功率P與拉力的瞬時(shí)功率P之比。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】試題分析:寫出導(dǎo)體棒ab受安培力的表達(dá)式,結(jié)合圖象根據(jù)閉合電路歐姆定律即可求出t=2s末金屬棒兩端電壓Uab;根據(jù)即可求出電荷量;分別根據(jù)求出相應(yīng)的功率,即可得出功率之比。

1導(dǎo)體棒ab受安培力: ,

當(dāng)F=2N時(shí),v=2m/s

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):E=BLv=2V

可得金屬棒兩端電壓為:Uab=V

2)由安培力的大小隨時(shí)間變化的圖象可知,速度為:v=at

由閉合電路歐姆定律可得電流為:

02s平均電流

可得電荷量為

(3)2s末的瞬時(shí)電流為

熱功率為:

對(duì)導(dǎo)體棒ab

解得:

拉力F功率為:

所以t=2s時(shí)電路熱功率P與拉力的瞬時(shí)功率P之比4:11

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:

【題目】如圖是某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流的圖象,根據(jù)圖象可以判定( )

A. 此交變電流的頻率為5Hz

B. 該交變電流的電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u=12sin10πt(V)

C. 將標(biāo)有“12V3W”的燈泡接在此交流電源上,燈泡可以正常發(fā)光

D. 圖象上對(duì)應(yīng)的0.1s時(shí)刻,發(fā)電機(jī)中的線圈剛好轉(zhuǎn)至中性面

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某學(xué)習(xí)小組在探究功與速度變化關(guān)系的試驗(yàn)中采用了如圖所示的試驗(yàn)裝置.

1)將氣墊導(dǎo)軌接通氣泵,通過調(diào)平螺絲調(diào)整氣墊導(dǎo)軌使之水平,檢查是否調(diào)平的方法是

2)試驗(yàn)測(cè)得遮光條的寬度△d;實(shí)驗(yàn)時(shí),將橡皮條掛在滑塊的掛鉤上,向后拉伸一定的距離,并做好標(biāo)記,一保證每次拉伸的距離恒定;現(xiàn)測(cè)得掛一根橡皮條時(shí),滑塊彈離橡皮條后,經(jīng)過光電門1的時(shí)間為△t,則滑塊最后勻速運(yùn)動(dòng)的速度表達(dá)式為v= (用字母表示)

3)逐漸增加橡皮條,記錄每次遮光條經(jīng)過光電門1的時(shí)間,并計(jì)算對(duì)應(yīng)的速度。則畫出的W-v2圖像應(yīng)該是下圖中的

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)有足夠長、不計(jì)電阻的兩組平行光滑金屬導(dǎo)軌,寬度均為L,上方連接一個(gè)阻值為R的定值電阻,虛線下方的區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。兩根完全相同的金屬桿12靠在導(dǎo)軌上,金屬桿長度與導(dǎo)軌寬度相等且與導(dǎo)軌接觸良好、電阻均為r、質(zhì)量均為m;將金屬桿l固定在磁場(chǎng)的上邊緣,且仍在磁場(chǎng)內(nèi),金屬桿2從磁場(chǎng)邊界上方處由靜止釋放,進(jìn)入磁場(chǎng)后恰好做勻速運(yùn)動(dòng),F(xiàn)將金屬桿2從離開磁場(chǎng)邊界處由靜止釋放,在金屬桿2進(jìn)入磁場(chǎng)的同時(shí),由靜止釋放金屬桿1,下列說法正確的是

A. 兩金屬桿向下運(yùn)動(dòng)時(shí),流過電阻R的電流方向?yàn)?/span>

B. 回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為

C. 磁場(chǎng)中金屬桿l與金屬桿2所受的安培力大小、方向均相同

D. 金屬桿l2的速度之差為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩種情況下燈泡L2、L3的功率均為P,且L1、L2、L3為相同的燈泡,匝數(shù)比為n1:n2=3:1,則圖甲中L1的功率和圖乙中L1的功率分別為()

A. P、P B. 9P、4P/9

C. 4P/9、9P D. 9P/4、9P

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑曲面與長度L=1m的水平傳送帶BC平滑連接,傳送帶以v=1m/s的速度運(yùn)行。質(zhì)量m1=1kg的物塊甲(可視為質(zhì)點(diǎn))從曲面上高h=1mA點(diǎn)由靜止釋放,物塊甲與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2。傳送帶右側(cè)光滑水平地面上有一個(gè)四分之一光滑圓軌道狀物體乙,物體乙的質(zhì)量m2=3kg,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)甲第一次運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的速度大小

(2)甲第二次運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的速度大小

(3)甲第二次到C點(diǎn)后,經(jīng)多長時(shí)間再次到達(dá)C點(diǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,理想變壓器原線圈接在交流電源上,圖中各電表均為理想電表。下列說法正確的是

A. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí),R1消耗的功率變大

B. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí),電壓表V示數(shù)變大

C. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí),電流表A1示數(shù)變大

D. 若閉合開關(guān)S,則電流表A1示數(shù)變大、A2示數(shù)變大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,理想變壓器的原線圈接在的交流電源上,副線圈接有R=55 Ω的負(fù)載電阻,原、副線圈匝數(shù)之比為2:1,電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是

A. 原線圈的輸入功率為220W

B. 電流表的讀數(shù)為1 A

C. 電壓表的讀數(shù)為110V

D. 副線圈輸出交流電的周期為50 s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量均為ma、b、c、d四個(gè)帶電小球,其中,a、b、c三個(gè)完全相同的小球的帶電量值均為q(電性未知),且位于光滑絕緣的水平面內(nèi)的同一圓周上繞O點(diǎn)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng),三個(gè)小球等分整個(gè)圓周.帶電量值為10q(電性未知)的小球d位于O點(diǎn)的正上方R處,且在外力作用下恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).重力加速度為g,靜電力常量為k.則下列說法中正確的是( )

A. a、b、c、d四個(gè)小球帶電量的總和可能為-7q

B. 外力的大小為,方向豎直向上

C. 小球a的角速度為

D. 小球b的動(dòng)能為

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