【題目】如圖所示,平行且足夠長的兩條光滑金屬導(dǎo)軌,相距0.5 m,與水平面夾角均為30°,金屬導(dǎo)軌的電阻不計導(dǎo)軌之間的勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強度B=0.4 T金屬棒abcd的質(zhì)量均為0.2 kg,電阻均為0.1 Ω,垂直導(dǎo)軌放置。某時刻棒ab在外力作用下,沿著導(dǎo)軌向上滑動,與此同時,棒cd由靜止釋放。在運動過程中,棒ab始終保持速度v0=1.5 m/s不變,兩金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好。取重力加速度g=10 m/s2。求:

(1)棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢;

(2)閉合回路中的最小電流和最大電流;

(3)棒cd最終穩(wěn)定運動時的速度大小。

答案】(1)0.3 V(2)Imin=1.5 A Imax=5 A(3)3.5 m/s

解析(1)EabBLv0=0.4×0.5×1.5 V=0.3 V

(2)剛釋放棒cd時,I1=1.5 A

cd受到安培力為F1BI1L=0.4×1.5×0.5 N=0.3 N

cd受到的重力沿導(dǎo)軌向下的分力為G1mgsin 30°=1 N

F1<G1,棒cd沿導(dǎo)軌向下加速運動,即abcd閉合回路的感應(yīng)電動勢增大;電流也增大,所以最小電流為IminI1=1.5 A

當棒cd的速度達到最大時,回路的電流最大,此時棒cd的加速度為0

mgsin 30°BImaxL

得Imax=5 A

(3)由Imax

vcd=3.5 m/s

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】如圖甲所示,靜止在水平地面上的物塊A,受到水平拉力F的作用,F(xiàn)與時間t的關(guān)系如圖乙所示。設(shè)物塊與地面間的最大靜摩擦力fm的大小與滑動摩擦力大小相等。則(

A.0~t1時間內(nèi)F的沖量為零

B.t2時刻物塊A的速度最大

C.t3時刻物塊A的動能最大

D.0~t3時間內(nèi)F對物塊A先做正功后做負功

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【題目】單擺是為了研究振動而抽象出的理想化模型,其理想化條件是(
A.擺線質(zhì)量不計
B.擺線長度不伸縮
C.擺球的直徑比擺線長度短得多
D.只要是單擺的運動就是一種簡諧運動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,足夠長的木板B靜置于光滑水平面上,其上放置小滑塊A木板B受到隨時間t變化的水平拉力F作用時,用傳感器測出木板B的加速度a,得到如圖乙所示的aF圖象,g取10 m/s2,則( )

A.滑塊A的質(zhì)量為4 kg

B.木板B的質(zhì)量為1 kg

C.當F=10 N時木板B的加速度為4 m/s2

D.滑塊A與木板B間的動摩擦因數(shù)為0.1

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在地面附近,存在著兩個有邊界的理想電場,邊界AB將該空間分成上、下兩個區(qū)域、,區(qū)域中有豎直向上的勻強電場,區(qū)域中有豎直向下的勻強電場,兩區(qū)域電場強度大小相等,在區(qū)域中的P點由靜止釋放一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球,小球穿過邊界AB時的速度為v0,進入?yún)^(qū)域到達M點時速度剛好為零,如圖所示.已知此過程中小球在區(qū)域中運動的時間是在區(qū)域中運動時間的2倍,已知重力加速度為g,不計空氣阻力,以下說法正確的是( )

A.小球帶正電

B.電場強度大小為

C.P點距邊界AB的距離為

D.若邊界AB處電勢為零,則M點電勢為-

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一電荷量q=3×10-4C帶正電的小球,用絕緣細線懸于豎直放置足夠大的平行金屬板電容器中的O點.S合上后,小球靜止時,細線與豎直方向的夾角α=37°.已知兩板相距d=0.1m,電源電動勢E=12V,內(nèi)阻r=2Ω,電阻R1=4Ω,R2=R3= R4 =12Ω,(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:

(1)流過電源的電流強度;

(2)兩板間的電場強度的大;

(3)小球的質(zhì)量;

(4)如電容器電容為30pF,求斷開S后通過R2的電荷量?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,質(zhì)量為m=1 kg、帶電荷量為q=2×10-3 C的小物塊靜置于絕緣水平面上,A點左側(cè)上方存在方向水平向右的勻強電場,小物塊運動的v-t圖象如圖乙所示,取g=10 m/s2,則下列說法正確的是( )

A.小物塊在0~3 s內(nèi)的平均速度為m/s

B.小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.4

C.勻強電場的電場強度為3 000 N/C

D.物塊運動過程中電勢能減少了12 J

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【題目】質(zhì)點是理想化的物理模型,下列有關(guān)質(zhì)點的說法中正確的是( )

A. 研究車輪的轉(zhuǎn)動時,車輪可當作質(zhì)點

B. 研究月球繞地球運動時,月球可當作質(zhì)點

C. 研究跳水運動員在空中的翻滾動作,跳水運動員可當作質(zhì)點

D. 乒乓球很小,所以在任何情況下都可當作質(zhì)點

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【題目】如圖所示電路中,電源內(nèi)阻不計,三個小燈泡完全相同且外電路變化時每個燈泡兩端的電壓都不會超過其額定電壓,開始時只有S1閉合,當S2也閉合后,下列說法中正確的是( )

A.燈泡L1變亮

B.燈泡L2變亮

C.電容器C的帶電荷量增加

D.閉合S2瞬間流過電流表的電流方向自右向左

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