【題目】如圖所示，光滑金屬導軌MC、PD水平放置，右端接有阻值為R的定值電阻，左端接直徑為d、電阻為3R的半圓金屬環(huán)MAP。MOP的左側、NQ的右側均分布著豎直向下、磁感應強度大小為B的勻強磁場區(qū)域I、II，兩磁場邊界之間距離為d。質量為m、長度為d的導體棒ab在大小為F的水平恒力作用下，從金屬環(huán)最左端A點靜止開始沿方向運動。當棒ab運動的距離時速度大小為v1，棒進入磁場區(qū)域II時恰好做勻速運動。棒與導軌接觸良好且不脫離導軌，棒與導軌的電阻均不計。

(1)求導體棒速度為v1時加速度的大小；

(2)求導體棒從A點到NQ的過程中，回路內產(chǎn)生的焦耳熱；

(3)若棒運動到NQ邊界時撤去水平力F，求此后棒運動位移x時定值電阻R上的功率P。

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)當棒ab運動的距離時，由幾何關系可知棒ab左邊金屬環(huán)對應的圓心角為，則總電阻為

此時棒的長度

電流為

由牛頓第二定律得

解得

(2)由動能定理得

其中安培力為

得

則

(3)設從NQ處撤掉F后，運動位移x時的速度為v，由動量定理得

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】趣味運動會上運動員手持網(wǎng)球拍托球沿水平面勻加速跑，設球拍和球的質量分別為M、m，球拍平面和水平面之間的夾角為θ，球拍與球保持相對靜止，它們間摩擦力及空氣阻力不計，則( )

A.運動員的加速度為gtanθB.球拍對球的作用力為

C.運動員對球拍的作用力為(M＋m)gcosθD.若加速度大于gsinθ，球一定沿球拍向上運動

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，用鐵架臺、彈簧和多個已知質量且質量相等的鉤碼，探究在彈性限度內彈簧彈力與彈簧伸長長度的關系實驗．

（1）實驗中還需要的測量工具有：______

（2）如圖乙所示，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪圖，縱軸是鉤碼質量m，橫軸是彈簧的形變量x，由圖可知：圖線不通過原點的原因是由于______；彈簧的勁度系數(shù)______計算結果保留2位有效數(shù)字，重力加速度g取；

（3）如圖丙所示，實驗中用兩根不同的彈簧a和b，畫出彈簧彈力F與彈簧長度L的圖象，下列正確的是______

A．a的原長比b的長

B．的勁度系數(shù)比b的大

C．a的勁度系數(shù)比b的小

D．彈力與彈簧長度成正比

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】振源S在坐標原點沿y軸方向上下振動，頻率為10Hz。如圖所示，時刻向右傳播的簡諧橫波恰好到達處，向左傳播的簡諧橫波圖中未畫出，則以下說法正確的是（　　）

A.時，處的質點振動方向向上

B.時，處的質點處在波谷位置

C.時，處的質點位移為零

D.時，處的質點通過的路程為36cm

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】要測繪額定電壓為2V的日常用小電珠的伏安特性曲線，所供選擇的器材除了導線和開關外，還有以下一些器材可供選擇：

A.電源E（電動勢3.0V，內阻可不計）

B.電壓表V1（量程為0～3.0V，內阻約2kΩ）

C.電壓表V2 （0～15.0V，內阻約6kΩ）

D.電流表A1（0～0.6A，內阻約1Ω）

E.電流表A2 （0～100mA，內阻約2Ω）

F.滑動變阻器R1（最大值10Ω）

G.滑動變阻器R2（最大值2kΩ）

（1）為減少實驗誤差，實驗中電壓表應選擇__________，電流表應選擇__________，滑動變阻器應選擇__________（填各器材的序號）

（2）為提高實驗精度，請你在虛線框中設計實驗電路圖_________。

（3）實驗中移動滑動變阻器滑片，得到了小燈泡的U﹣I圖象如圖所示，則該小電珠的額定功率是________W，小電珠電阻的變化特點是_________________________．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直面內的光滑絕緣軌道，處于豎直向下的勻強電場中．一個帶負電的小球從斜軌道上的A點由靜止釋放，沿軌道滑下，已知小球的質量為m，電荷量為－q，勻強電場的場強大小為E，斜軌道的傾角為α，圓軌道半徑為R，斜軌道與圓軌道平滑連接，小球的重力大于所受的電場力．

(1) 求小球沿軌道滑下的加速度的大�。�

(2) 若使小球通過圓軌道頂端的B點，求A點距圓軌道最低點的豎直高度h1至少為多大；

(3) 若小球從距圓軌道最低點的豎直高度h2＝5R處由靜止釋放，假設其能通過圓軌道頂端B點，求從釋放到B點的過程中小球機械能的改變量．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】太陽能源于其內部的聚變反應，太陽質量也隨之不斷減少。設每次聚變反應可看作4個氫核結合成1個氦核，太陽每秒鐘輻射的能量約為4.0×1026J。下列說法正確的是（　�。�

A.該聚變反應在常溫下也容易發(fā)生

B.太陽每秒鐘減少的質量約4.4×109kg

C.該聚變的核反應方程是

D.目前核電站采用的核燃料主要是氫核

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】磁電式儀表的基本組成部分是磁鐵和線圈。纏繞線圈的骨架常用鋁框，鋁框、指針固定在同一轉軸上。線圈未通電時，指針豎直指在表盤中央；線圈通電時發(fā)生轉動，指針隨之偏轉，由此就能確定電流的大小。如圖所示，線圈通電時指針向右偏轉，在此過程中，下列說法正確的是

A.俯視看線圈中通有逆時針方向的電流

B.穿過鋁框的磁通量減少

C.俯視看鋁框中產(chǎn)生順時針方向的感應電流

D.使用鋁框做線圈骨架能夠盡快使表針停在某一刻度處

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示電路中，電源內阻不能忽略，當變阻器R的滑片P向下移動時下列說法中正確的是

A. V1示數(shù)變大，示數(shù)變小，示數(shù)變大

B. V1示數(shù)變小，示數(shù)變大，示數(shù)變小

C. 電源消耗的總功率增大

D. 電源消耗的總功率減小

查看答案和解析>>

同步練習冊答案