【題目】如圖所示,金屬導(dǎo)軌MNCPQD,MNPQ平行且間距為L,所在平面與水平面夾角為α,NQ連線與MN垂直,M、P間接有阻值為R的電阻;光滑直導(dǎo)軌NCQD在同一水平面內(nèi),與NQ的夾角都為銳角θ。粗細(xì)均勻金屬棒abef質(zhì)量均為m,長均為L,ab棒初始位置在水平導(dǎo)軌上與NQ重合;ef棒垂直固定在傾斜導(dǎo)軌上?臻g有方向豎直的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出)。兩金屬棒與導(dǎo)軌保持良好接觸。不計(jì)所有導(dǎo)軌和ab棒的電阻,ef棒的阻值為R,忽略感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場,重力加速度為g。

1)若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,給ab棒一個(gè)垂直于NQ、水平向右的速度v1,在水平導(dǎo)軌上沿運(yùn)動(dòng)方向滑行一段距離后停止,ef棒始終靜止,求此過程ef棒上產(chǎn)生的熱量;

2)在(1)問過程中,ab棒滑行距離為d,求通過ab棒某橫截面的電量。

【答案】1mv122

【解析】1ab棒在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的過程,根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒定律,有: mv12=QR+Qef
由于金屬棒abef的電阻相等,電阻Ref棒中產(chǎn)生的焦耳熱相等,則 QR=Qef
由①②式聯(lián)立解得ef棒上產(chǎn)生的熱量為:Qef=
2)設(shè)在ab棒滑行距離為d時(shí)所用時(shí)間為t,其示意圖如下圖所示:

該過程中回路變化的面積為:S= [L+L-2dcotθ]d
在該過程中,回路平均感應(yīng)電動(dòng)勢為:
流經(jīng)ab棒平均電流為:
流經(jīng)ab棒某橫截面的電量為:q=t
由③④⑤⑥式聯(lián)立解得:

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】用滴水法可以測定重力加速度的值,方法是:在自來水龍頭下面固定一擋板,如圖所示,仔細(xì)調(diào)節(jié)水龍頭,使得前一個(gè)水滴滴在擋板上的同時(shí),下一個(gè)水滴剛好開始下落.首先量出水龍頭口離擋板的高度h,再用秒表計(jì)時(shí),計(jì)時(shí)的方法是:當(dāng)聽到某一水滴滴在擋板上的聲音的同時(shí),開啟秒表開始計(jì)時(shí),并數(shù)“1”,以后每聽到一滴水聲,依次數(shù)“2、3、4……”,一直數(shù)到n時(shí),按下秒表按鈕停止計(jì)時(shí),讀出秒表的讀數(shù)t

1)寫出用上述方法測量重力加速度g的表達(dá)式g=____________;
2)為了減小誤差,改變h的數(shù)值,測出多組數(shù)據(jù),記錄在表格中

表格中的t是水滴從水龍頭口到擋板所用的時(shí)間,即水滴在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,請(qǐng)?jiān)谏蠄D的

坐標(biāo)紙中作出適當(dāng)?shù)膱D象,并利用圖象求出重力加速度的值g=___m/s2。(要求保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩根豎直放置的足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距l=0.50m,上端接有阻值R=0.80Ω的定值電阻,導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì)。導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T、方向垂直于金屬導(dǎo)軌平面向外的有界勻強(qiáng)磁場中,磁場的上邊界如圖中虛線所示,虛線下方的磁場范圍足夠大。一根質(zhì)量m=4.0×10-2kg、電阻r=0.20Ω的金屬桿MN,從距磁場上邊界h=0.20m高處,由靜止開始沿著金屬導(dǎo)軌下落。已知金屬桿下落過程中始終與兩導(dǎo)軌垂直且接觸良好,重力加速度g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力。

(1)求金屬桿剛進(jìn)入磁場時(shí)通過電阻R的電流大;

(2)求金屬桿剛進(jìn)入磁場時(shí)的加速度大;

(3)若金屬桿進(jìn)入磁場區(qū)域一段時(shí)間后開始做勻速直線運(yùn)動(dòng),則金屬桿在勻速下落過程中其所受重力對(duì)它做功的功率為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】真空中的點(diǎn)電荷在其周圍產(chǎn)生電場,電場中某點(diǎn)的電勢與點(diǎn)電荷的電量成正比,與該點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離成反比,即,在某真空中有一如圖所示的正六邊形ABCDEF, 0為中心,A、C、E三個(gè)頂點(diǎn)各固定一點(diǎn)電荷,其中A、C兩點(diǎn)電荷量為q,E點(diǎn)電荷量為-q,、分別表示B、0點(diǎn)場強(qiáng)的大小,、分別表示B、0點(diǎn)的電勢,則以下關(guān)系中正確的是

A. >,>

B. <>

C. =,=

D. <=

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,空間存在B=0.5T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場,MNPQ是處于同一水平面內(nèi)相互平行的粗糙長直導(dǎo)軌,間距l=0.2m,在導(dǎo)軌一端連接著阻值為R=0.4Ω的定值電阻,ab是跨接在導(dǎo)軌上質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒。從零時(shí)刻開始,通過一小型電動(dòng)機(jī)對(duì)ab棒施加一個(gè)牽引力,方向水平向左,使其從靜止開始沿導(dǎo)軌做加速運(yùn)動(dòng),此過程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。圖乙是拉力F與導(dǎo)體棒ab速率倒數(shù)關(guān)系圖象(F1未知)。已知導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,除R外,其余部分電阻均不計(jì),不計(jì)定滑輪的質(zhì)量和摩擦,g=10m/s2

(1)求電動(dòng)機(jī)的額定功率;

(2)若導(dǎo)體棒ab在16s內(nèi)運(yùn)動(dòng)了90m并恰好達(dá)到最大速度,求在0~16s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,甲、乙兩個(gè)高度相同的光滑固定斜面,傾角分別為α1和α2,且α1<α2.質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))分別從這兩個(gè)斜面的頂端由靜止沿斜面滑到底端,關(guān)于物體兩次下滑的全過程,下列說法中正確的是( )

A.重力所做的功相同

B.重力的平均功率相同

C.滑到底端重力的瞬時(shí)功率相同

D.動(dòng)能的變化量相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,三個(gè)固定的帶電小球a、bc,相互間的距離分別為ab=5 cm,bc=3 cm,ca=4 cm。小球c所受庫侖力的合力的方向平衡于a、b的連線。設(shè)小球a、b所帶電荷量的比值的絕對(duì)值為k,則( )

A. ab的電荷同號(hào),

B. ab的電荷異號(hào),

C. ab的電荷同號(hào),

D. a、b的電荷異號(hào),

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,兩個(gè)線圈繞在同一根鐵芯上,其中一線圈通過開關(guān)與電源連接,另一線圈與遠(yuǎn)處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線連接成回路。將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線正上方,開關(guān)未閉合時(shí)小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是( )

A. 開關(guān)閉合后的瞬間,小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng)

B. 開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后,小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向

C. 開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后,小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向

D. 開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開后的瞬間,小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】將質(zhì)量為m的物塊B放在光滑的水平面上,質(zhì)量為M的物塊A疊放在物塊B上,物塊A與物塊B間的動(dòng)摩擦因素為,最初AB靜止在光滑的水平面上。從t=0時(shí)刻開始計(jì)時(shí),并在物塊B上施加一水平向右的推力,且推力隨時(shí)間的變化規(guī)律為F=6tN)。已知m=1kg、M=2kg=0.2,重力加速度取g=10m/s2,假設(shè)AB間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則()

A. 物塊A、B將要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)物塊B的速度大小為1m/s

B. t=s時(shí)刻物塊A、B將要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)

C. t=0時(shí)刻到物塊AB將要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)物塊B在水平面上滑動(dòng)的距離為0.5m

D. t=0時(shí)刻到物塊A、B將要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)推力對(duì)物塊B的沖量大小為3N·s

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