【題目】U形金屬導(dǎo)軌abcd原來(lái)靜止放在光滑絕緣的水平桌面上，范圍足夠大、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)穿過(guò)導(dǎo)軌平面，一根與bc等長(zhǎng)的金屬棒PQ平行bc放在導(dǎo)軌上，棒左邊靠著絕緣的固定豎直立柱e、f.已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.8 T，導(dǎo)軌質(zhì)量M＝2 kg，其中bc段長(zhǎng)0.5 m、電阻r＝0.4 Ω，其余部分電阻不計(jì)，金屬棒PQ質(zhì)量m＝0.6 kg、電阻R＝0.2Ω、與導(dǎo)軌間的摩擦因數(shù)μ＝0.2.若向?qū)к壥┘臃较蛳蜃蟆⒋笮?/span>F＝2 N的水平拉力，如圖所示．求：導(dǎo)軌的最大加速度、最大電流和最大速度(設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，g取10 m/s2)．

【答案】 , ,

【解析】

導(dǎo)軌受到棒PQ水平向右的摩擦力f=μmg
根據(jù)牛頓第二定律并整理得F-μmg-F安=Ma
剛拉動(dòng)導(dǎo)軌時(shí)，I感=0，安培力為零，導(dǎo)軌有最大加速度
am==（2-0.2×0.6×10）=0.40m/s2
隨著導(dǎo)軌速度增大，感應(yīng)電流增大，加速度減小，當(dāng)a=0時(shí)，速度最大
設(shè)為vm，電流最大設(shè)為Im，導(dǎo)軌受到向右的安培力FB=BIL
F-μmg-BImL=0
Im=
代入數(shù)字算得Im=A=2A
I=
Im=
vm=Im=3m/s

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】如圖所示的電路中,L為自感線圈,其直流電阻與電阻R相等,C為電容器,電源內(nèi)阻不可忽略.當(dāng)開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_瞬間,下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A. 通過(guò)燈A的電流由c到d

B. A燈突然閃亮一下再熄滅

C. B燈無(wú)電流通過(guò),不可能變亮

D. 電容器立即放電

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律

主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:

a.安裝好實(shí)驗(yàn)器材。接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng),重復(fù)幾次

b.選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,找一個(gè)合適的點(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)O(t=0),然后每隔四個(gè)點(diǎn)選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),如圖中A、B、C、D、E、F所示;

通過(guò)測(cè)量、計(jì)算可以得到在打A、B、C、D、E五點(diǎn)時(shí)小車的速度,以速度v為縱軸、時(shí)間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系,在坐標(biāo)紙上描點(diǎn),作出速度一時(shí)間圖象如圖所示。

結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)你完成下列任務(wù):

(1)在下列儀器和器材中,本實(shí)驗(yàn)中使用的有___________和____________(填選項(xiàng)前的字母)。

A.電壓合適的50Hz交流電源

B.電壓可調(diào)的直流電源

C.刻度尺

D.秒表

E.天平(含砝碼)

(2)根據(jù)速度一時(shí)間圖象可知,計(jì)數(shù)點(diǎn)O對(duì)應(yīng)的小車速度為_____,小車運(yùn)動(dòng)的加速度為______

(3)紙帶中只標(biāo)出了O、A兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離為1.80cm,計(jì)算可得A、B兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離為_______

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，小車拖著穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶做直線運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄紙帶運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，圖5為一次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有四個(gè)點(diǎn)未畫出，按時(shí)間順序取0、1、2、3、4、5、6七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，用米尺量出1、2、3、4、5、6點(diǎn)到0點(diǎn)的距離如圖所示（單位：cm）．請(qǐng)回答以下問(wèn)題：

（1）下列操作正確的有_______．（填選項(xiàng)代號(hào)）

A．在釋放小車前，小車要靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)放在長(zhǎng)木板的有滑輪一端

C．應(yīng)先接通電源，后釋放小車

D．電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)使用4～6V低壓交流電源

（2）由紙帶數(shù)據(jù)計(jì)算可得計(jì)數(shù)點(diǎn)4所代表時(shí)刻的瞬時(shí)速度大小v4=_______m/s，小車的加速度大小a=_______m/s2．（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，兩根光滑固定導(dǎo)軌相距0.4m豎直放置，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，在導(dǎo)軌末端P、Q兩點(diǎn)用兩根等長(zhǎng)的細(xì)導(dǎo)線懸掛金屬棒cd.棒cd的質(zhì)量為0.01kg，長(zhǎng)為0.2 m，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0＝0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向里．相距0.2 m的水平虛線MN和JK之間的區(qū)域內(nèi)存在著垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示．在t＝0時(shí)刻，質(zhì)量為0.02kg、阻值為0.3Ω的金屬棒ab從虛線MN上方0.2m高度處，由靜止開放釋放，下落過(guò)程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好，結(jié)果棒ab在t1時(shí)刻從上邊界MN進(jìn)入磁場(chǎng)，并在磁場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)，在t2時(shí)刻從下邊界JK離開磁場(chǎng)，g取10 m/s2.求：

(1)在0～t1時(shí)間內(nèi)，電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大��；

(2)在t1～t2時(shí)間內(nèi)，棒cd受到細(xì)導(dǎo)線的總拉力為多大；

(3)棒cd在0～t2時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某人向放在水平地面的正前方小桶中水平拋球，結(jié)果球劃著一條弧線飛到小桶的前方（如圖所示）．不計(jì)空氣阻力，為了能把小球拋進(jìn)小桶中，則下次再水平拋時(shí)，他可能作出的調(diào)整為（　　）

A. 增大初速度，提高拋出點(diǎn)高度 B. 增大初速度，拋出點(diǎn)高度不變

C. 初速度大小不變，降低拋出點(diǎn)高度 D. 初速度大小不變，提高拋出點(diǎn)高度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B、C三個(gè)物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)上，它們由相同材料制成，A的質(zhì)量為 2m，B、C的質(zhì)量各為m，如果OA=OB=R，OC=2R，當(dāng)圓臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí)，（設(shè)A，B，C都沒(méi)有滑動(dòng)）．下述結(jié)論中正確的是（　�。�

A. C物體的向心加速度最大

B. B物體受到的靜摩擦力最小

C. 當(dāng)圓臺(tái)旋轉(zhuǎn)速度增加時(shí)，B比C先開始滑動(dòng)

D. 當(dāng)圓臺(tái)旋轉(zhuǎn)速度增加時(shí)，A比B先開始滑動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑絕緣的水平桌面上，固定著一個(gè)帶電荷量為+Q的小球P。帶電荷量分別為-q和+2q的小球M和N。由絕緣細(xì)桿相連，靜止在桌面上。P與M相距L，[學(xué)科 網(wǎng)P、M和N視為點(diǎn)電荷。下列說(shuō)法正確的是

A. M與N的距離大于L

B. P、M和N在同一直線上

C. 在P產(chǎn)生的電場(chǎng)中，M、N處的電勢(shì)相同

D. M、N及細(xì)桿組成的系統(tǒng)所受合外力為零

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在y軸上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的A、B兩點(diǎn)有等量同種點(diǎn)電荷＋Q，在x軸上C點(diǎn)有點(diǎn)電荷－Q，且CO＝OD，∠ADO＝60°，則下列判斷正確的是(　　)

A. O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零

B. D點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零

C. 若點(diǎn)電荷＋q從O點(diǎn)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能減少

D. 若點(diǎn)電荷－q從O點(diǎn)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能減少

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同步練習(xí)冊(cè)答案