【題目】如圖1所示,足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MNPQ豎直放置,其寬度L1m,一勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面,導(dǎo)軌的上端MP之間連接阻值為R0.40Ω的電阻,質(zhì)量為m0.01kg、電阻為r0.30Ω的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上.現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑,下滑過程中ab始終保持水平,且與導(dǎo)軌接觸良好,其下滑距離x與時間t的關(guān)系如圖2所示,圖象中的OA段為曲線,AB段為直線,導(dǎo)軌電阻不計,g10m/s2(忽略ab棒運動過程中對原磁場的影響),試求:

1)當t1.5s時,重力對金屬棒ab做功的功率;

2)金屬棒ab在開始運動的1.5s內(nèi),電阻R上產(chǎn)生的熱量;

3)磁感應(yīng)強度B的大。

【答案】10.7W20.26J30.1T

【解析】

1)由xt圖象求得t1.5s時金屬棒的速度為v==m/s=7m/s

t1.5s時,重力對金屬棒ab做功的功率為Pmgv0.01×10×7W0.7W

2)金屬棒ab在開始運動的1.5s內(nèi),金屬棒的重力勢能減小,轉(zhuǎn)化為金屬棒的動能和電路的內(nèi)能.設(shè)電路中產(chǎn)生的總焦耳熱為Q,根據(jù)能量守恒定律得

mgx=mv2+Q

代入解得Q0.455J

由焦耳定律得R中發(fā)熱QRI2Rt,金屬棒ab發(fā)熱QrI2rt,則QRQrRr43

QR+QrQ

解得QR0.26J

3)金屬棒勻速運動時所受的安培力大小為FBIL,而I=,EBLv

得到F=

根據(jù)平衡條件得Fmg

則有=mg

代入解得B0.1T

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A為內(nèi)表面光滑的薄壁金屬盒,其質(zhì)量mA=0.5kg,底面長L=2.0m。A的中央位置放有可視為質(zhì)點、質(zhì)量mB=1.0kg的小球B.在A左側(cè)與A相距s=0.61m處有一可視為質(zhì)點、質(zhì)量為mc=0.5kg的物塊C,開始以v0=6.2m/s的速度向右沿直線運動,與A碰撞后粘在一起。已知A、C與水平面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.2,不考慮各物體相互碰撞的時間及BA碰撞時的機械能損失,三物體始終在一條直線上運動,取g=10m/s2.求:

(1)CA碰撞時速度的大;

(2)從CA結(jié)為一體到最后三物體都靜止所經(jīng)歷的時間。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在一根張緊的水平繩上掛有 5 個單擺,其中 b 擺球質(zhì)量最大,其余 4 個擺球質(zhì)量相等,擺長關(guān)系為 Lc>Lb=Ld>La>Le,現(xiàn)將 b 擺垂直紙面向里拉開一微小角度后釋放,經(jīng)過一段時間后,其余各擺均振動起來并達到穩(wěn)定,下列敘述正確的是(

A. 4 個單擺的周期 Tc>Td>Ta>Te

B. 4 個單擺的頻率 fa=fc=fd=fe

C. 4 個單擺的振幅 Aa=Ac=Ad=Ae

D. 4 個單擺中 c 擺的振幅最大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于分子動理論,下列說法中正確的是

A. 布朗運動就是分子的運動

B. 分子動理論中的分子是組成物質(zhì)的分子、原子或離子的統(tǒng)稱

C. 氣體向四周擴散的速度大小等于氣體分子熱運動的平均速度大小

D. 容器內(nèi)氣體對器壁的壓力大小等于容器內(nèi)氣體受到的重力的大小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在同一水平面中的光滑平行導(dǎo)軌PQ相距l1m,導(dǎo)軌左端接有如圖所示的電路.其中水平放置的平行板電容器兩極板M、N部距離d10mm,定值電阻R1R212Ω,R3,金屬棒ab電阻r,其它電阻不計.磁感應(yīng)強度B0.5T的勻強磁場豎直穿過導(dǎo)軌平面,當金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運動時,懸浮于電容器兩極板之間,質(zhì)量m1×1014kg,帶電量q=﹣1×1014C的微粒恰好靜止不動.取g10m/s2,在整個運動過程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好.且運動速度保持恒定.試求:

1)勻強磁場的方向;

2ab兩端的路端電壓;

3)金屬棒ab運動的速度.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖為盧瑟福和他的同事們做的α粒子散射實驗裝置示意圖,以下說法中正確的是

A. 選擇金箔的理由是這種原子具有較大的核電荷數(shù)和優(yōu)良的延展性能

B. 觀察到α粒子多數(shù)進入A,少數(shù)進入B,沒有進入CD

C. 原子的直徑大小約為原子核的直徑大小的10萬倍

D. 實驗裝置可以不抽成真空

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學在做描繪小燈泡的伏安特性曲線測量電源電動勢和內(nèi)電阻的實驗,實驗電路如下,其中圖1中在電鍵閉合前,滑動變阻器滑動觸頭應(yīng)滑到最____(填左或右);圖2中在電鍵閉合前,滑動變阻器滑動觸頭應(yīng)滑到最______(填左或右)

他又用多用表測量該小燈泡電阻,正確操作后指針偏轉(zhuǎn)如圖3所示,則電阻值應(yīng)為____Ω,該同學把紅黑表筆互換了插孔,這樣________ (不會影響測量結(jié)果.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】我國飛豹戰(zhàn)機作戰(zhàn)半徑可達1500 km,完全沖破了第一島鏈束縛”.假設(shè)一架飛豹戰(zhàn)機于8點整從遼寧號航母起飛,在818分正好抵達距航母680 km的指定位置,戰(zhàn)機儀表顯示此段行程正好為800 km.試求:

(1)戰(zhàn)機此段過程的平均速率和飛行100 m約需的時間分別是多少?

(2)此段過程中戰(zhàn)機的平均速度大小又是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的曲線為一質(zhì)點在恒定合外力作用下運動的一段軌跡,質(zhì)點由AB的時間與質(zhì)點由BC的時間相等,已知曲線AB段長度大于BC段長度。則下列判斷正確的是(

A. 該質(zhì)點做非勻變速運動

B. 該質(zhì)點在這段時間內(nèi)做減速運動

C. 兩段時間內(nèi)該質(zhì)點的速度變化量相等

D. 兩段時間內(nèi)該質(zhì)點的速度變化量不等

查看答案和解析>>

同步練習冊答案