【題目】如圖所示,兩條間距l=1m的光滑金屬導(dǎo)軌制成傾角37°的斜面和水平面,上端用阻值為R=4Ω的電阻連接。在斜面導(dǎo)軌區(qū)域和水平導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)分別有垂直于斜面和水平面的勻強(qiáng)磁場B1 B2,且B1=B2=0.5T。abcd是質(zhì)量均為m=0.1kg、電阻均為r=4Ω的兩根金屬棒,ab置于斜面導(dǎo)軌上,cd置于水平導(dǎo)軌上,均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知t=0時刻起,cd棒在外力作用下開始水平向右運(yùn)動(cd棒始終在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動),ab棒受到F0.60.2tN)沿斜面向上的力作用,處于靜止?fàn)顟B(tài)。不計導(dǎo)軌的電阻,試求:

(1)流過ab棒的電流強(qiáng)度Iab隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系;

(2)分析并說明cd棒在磁場B2中做何種運(yùn)動;

(3)t=0時刻起,1s內(nèi)通過cd棒的電量q;

(4)若前2.5s內(nèi)作用在cd棒上外力做功為W=46.8J,則這段時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR為多少?

【答案】1Iab=0.4tA2)勻加速直線運(yùn)動 30.4C 43J

【解析】

1ab棒靜止,處于平衡狀態(tài),由平衡條件得:F+FA=mgsin37°,

即:0.6-0.2t+0.5×Iab×1=0.1×10×0.6

解得:Iab=0.4tA

2cd棒上電流Icd=2Iab=0.8t A

則回路中電源電動勢E=Icd R

cd棒切割磁感線,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BLv

聯(lián)立解得cd棒的速度:v=9.6t

所以,cd棒做初速為零的勻加速直線運(yùn)動。

3cd棒的加速度為a9.6m/s2,1s內(nèi)的位移為sat2×9.6×124.8m

根據(jù),

電荷量為:q=It

解得:q0.4C

4t2.5s時,cd棒的速度vat24m/s

根據(jù)動能定理WWmv20

2.5s內(nèi)克服安培力做功W18J

回路中產(chǎn)生的焦耳熱QW

電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR3J

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】用單擺測定重力加速度的實驗裝置如圖1所示.

(1)測出懸點(diǎn)O至小球球心的距離(擺長)L及單擺完成n次全振動所用的時間t,則重力加速度g= ______ (用Ln、t表示).

(2)用多組實驗數(shù)據(jù)做出T2-L圖象,也可以求出重力加速度g,已知三位同學(xué)做出的T2-L圖線的示意圖如圖2中的a、bc所示,其中ab平行,bc都過原點(diǎn),圖線b對應(yīng)的g值最接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹担畡t相對于圖線b,下列分析正確的是 ______ (選填選項前的字母).

A.出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長L

B.出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動記為50次

C.圖線c對應(yīng)的g值小于圖線b對應(yīng)的g

D.圖線a對應(yīng)的g值大于圖線b對應(yīng)的g

(3)某同學(xué)測出不同擺長時對應(yīng)的周期T,作出T2-L圖線,如圖3所示,再利用圖線上任兩點(diǎn)A、B的坐標(biāo)(x1y1)、B(x2y2),可求得g= ______ .若該同學(xué)測擺長時漏加了小球半徑,而其它測量、計算均無誤,也不考慮實驗誤差,則用上述方法算得的g值和真實值相比是 ______ 的(選項“偏大”、“偏小”或“不變”).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了備戰(zhàn)2020年東京奧運(yùn)會,我國羽毛球運(yùn)動員進(jìn)行了如圖所示的原地縱跳摸高訓(xùn)練。已知質(zhì)量m=50 kg的運(yùn)動員原地靜止站立(不起跳)摸高為2.10m,比賽過程中,該運(yùn)動員先下蹲,重心下降0.5m,經(jīng)過充分調(diào)整后,發(fā)力跳起摸到了2.90m的高度。若運(yùn)動員起跳過程視為勻加速運(yùn)動,忽略空氣阻力影響,g10 m/s2 。則(

A. 運(yùn)動員起跳過程處于超重狀態(tài)

B. 起跳過程的平均速度比離地上升到最高點(diǎn)過程的平均速度大

C. 起跳過程中運(yùn)動員對地面的壓力為960N

D. 從開始起跳到雙腳落地需要1.05s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一木塊在水平拉力F1作用下沿水平地面做勻速直線運(yùn)動,在移動距離l的過程中,拉力F1做的功為W1.若改用另一斜向上的拉力F2使木塊沿地面也做勻速直線運(yùn)動,在移動距離l的過程中,拉力F2做的功為W2.則

A. F1一定大于F2B. F1一定等于F2

C. W1一定大于W2D. W1一定等于W2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為測定電流表內(nèi)電阻Rg,實驗中備用的器件有:

A.電流表(量程0100μA

B.標(biāo)準(zhǔn)伏特表(量程05V

C.電阻箱(阻值范圍0999Ω

D.電阻箱(阻值范圍099999Ω

E.電源(電動勢2V

F.電源(電動勢6V

G.滑動變阻器(阻值范圍050Ω,額定電流1.5A),還有若干開關(guān)和導(dǎo)線。

1)如果采用如圖所示的電路測定電流表A的內(nèi)電阻并且想得到較高的精確度,那么從以上備用器件中,可變電阻R1應(yīng)選用_____,可變電阻R2應(yīng)選用_____,電源應(yīng)選用_____(用字母代號填寫)。

2)如果實驗時要進(jìn)行的步驟有:

a.合上開關(guān)K1

b.合上開關(guān)K2;

c.觀察R1的阻值是否最大,如果不是,將R1的阻值調(diào)到最大;

d.調(diào)節(jié)R1的阻值,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度;

e.調(diào)節(jié)R2的阻值,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半;

f.記下R2的阻值。

把以上步驟的字母按實驗的合理順序為:_____。

3)如果在步驟f中所得R2的阻值為600Ω,則圖中電流表的內(nèi)電阻Rg的測量值為_____Ω

4)如果再給出:H.電源(電動勢8V);I.電源(電動勢12V),電源應(yīng)選擇_____(選填選項前的字母)。

5)某同學(xué)認(rèn)為步驟e中不需要保證“電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半”這一條件,也可測得的電流表內(nèi)阻Rg,請你分析論證該同學(xué)的判斷是否可行。_____

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2019年初,《流浪地球》的熱映激起了人們對天體運(yùn)動的廣泛關(guān)注。木星的質(zhì)量是地球的317. 89倍,已知木星的一顆衛(wèi)星甲的軌道半徑和地球的衛(wèi)星乙的軌道半徑相同,且它們均做勻速圓周運(yùn)動,則下列說法正確的是

A. 衛(wèi)星甲的周期可能大于衛(wèi)星乙的周期

B. 衛(wèi)星甲的線速度可能小于衛(wèi)星乙的線速度

C. 衛(wèi)星甲的向心加速度一定大于衛(wèi)星乙的向心加速度

D. 衛(wèi)星甲所受的萬有引力一定大于衛(wèi)星乙所受的萬有引力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,從波傳到M點(diǎn)時開始計時,已知該波的周期為,下面說法中正確的是  )

A. 該波遇到寬約3m的障礙物不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

B. M點(diǎn)以后各質(zhì)點(diǎn)開始振動時的方向都是向上的

C. 質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過第一次到達(dá)波谷

D. 質(zhì)點(diǎn)Ps內(nèi)沿波傳播方向的移動了1m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一水平放置的半徑為r = 05m的薄圓盤繞過圓心O點(diǎn)的豎直軸轉(zhuǎn)動,圓盤邊緣有一質(zhì)量m = 10kg的小滑塊(可看成是質(zhì)點(diǎn))。當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度達(dá)到某一數(shù)值時,滑塊從圓盤邊緣滑落,滑塊與圓盤間的動摩擦因數(shù)μ = 02,圓盤所水平面離水平地面的高度h = 25m,g10m/s2

1)當(dāng)圓盤的角速度多大時,滑塊從圓盤上滑落?

2)若取圓盤所在平面為零勢能面,求滑塊到達(dá)地面時的機(jī)械能;

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,一玻璃工件的上半部是半徑為R的半球體,O點(diǎn)為球心;下半部是半徑為R、高為2R的圓柱體,圓柱體底面鍍有反射膜。有一平行于中心軸OC的光線從半球面射入,該光線與OC之間的距離為06R。已知最后從半球面射出的光線恰好與入射光線平行(不考慮多次反射),求該玻璃的折射率。

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