【題目】如圖所示,ACDEFGHI為相互平行的軌道,AC、FG段為半徑為r的四分之一圓弧,CDE、GHI段在同一水平面內(nèi),CG連線與軌道垂直,兩軌道間距為L,在EI端連接阻值為R的定值電阻。一質(zhì)量為m的金屬導(dǎo)體棒靜止在軌道上緊靠A、F端,且與導(dǎo)軌垂直,導(dǎo)體棒的電阻也為R,其它電阻不計,整個軌道處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中。讓導(dǎo)體棒由靜止釋放,導(dǎo)體棒在下滑過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好,當(dāng)導(dǎo)體棒運動到與CG重合時,速度大小為v,導(dǎo)體棒最終靜止在水平軌道DE、HI段某處。軌道DE、HI段粗糙、其它部分光滑,HI=DE,最終定值電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q,重力加速度為g,求:

1)導(dǎo)體棒運動到與CG重合時,通過定值電阻R的電量;

2)導(dǎo)體棒運動到CG前瞬間,導(dǎo)體棒的加速度大小

3)導(dǎo)體棒因與軌道DE、HI段摩擦產(chǎn)生的熱量。

【答案】1 2 3

【解析】(1)當(dāng)導(dǎo)體棒運動到與CG重合時,通過定值電阻R的電量為q

求得:

(2)導(dǎo)體棒剛運動到CG時,回路中的瞬時電動勢E=BLv

回路中的電流

導(dǎo)體棒受到的安培力

水平方向的加速度

導(dǎo)體棒做圓周運動的向心加速度

所以,合加速度

(3)由于導(dǎo)體棒與定值電阻串聯(lián),因此導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量也為Q;根據(jù)能量守恒導(dǎo)體棒因與軌道摩擦產(chǎn)生的熱量

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】如圖所示,平行金屬導(dǎo)軌豎直放置,僅在虛線MN下面的空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度隨高度變化的磁場(在同一水平線上各處磁感應(yīng)強(qiáng)度相同),磁場方向垂直紙面向里,導(dǎo)軌上端跨接一定值電阻R,質(zhì)量為m的金屬棒兩端各套在導(dǎo)軌上并可在導(dǎo)軌上無摩擦滑動,導(dǎo)軌和金屬棒的電阻不計,將金屬棒從O處由靜止釋放,進(jìn)入磁場后正好做勻減速運動,剛進(jìn)入磁場時速度為v,到達(dá)P處時速度為,O點和P點到MN的距離相等,重力加速度為g.

(1)求金屬棒在磁場中所受安培力F1的大小;

(2)若已知磁場上邊緣(緊靠MN)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,求P處磁感應(yīng)強(qiáng)度BP;

(3)在金屬棒運動到P處的過程中,電阻上共產(chǎn)生多少熱量?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平面上兩平行光滑金屬導(dǎo)軌間距為L,左端用導(dǎo)線連接阻值為R的電阻。在間距為d的虛線MNPQ之間,存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下的磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小只隨著與MN的距離變化而變化,質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置,在大小為F的水平恒力作用下由靜止開始向右運動,到達(dá)虛線MN時的速度為v0。此后恰能以加速度a在磁場中做勻加速運動。導(dǎo)軌電阻不計,導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸良好。求:

(1)磁場左邊緣MN處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B;

(2)導(dǎo)體棒通過磁場區(qū)域過程中,電路上產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一圓心為O半徑為R的光滑半圓軌道固定在豎直平面內(nèi),其下端和粗糙的水平軌道在A點相切,AB為圓弧軌道的直徑。質(zhì)量分別為m、2m的滑塊1、2用很短的細(xì)線連接,在兩滑塊之間夾有壓縮的短彈簧(彈簧與滑塊不固連),滑塊12位于A點,F(xiàn)剪斷兩滑塊間的細(xì)線,滑塊恰能過B點,且落地點恰與滑塊2停止運動的地點重合。滑塊1、2可視為質(zhì)點,不考慮滑塊1落地后反彈,不計空氣阻力,重力加速度為g,求

(1)滑塊1B點的速度大小;

(2)彈簧釋放的彈性勢能大;

(3)滑塊2與水平軌道間的動摩擦因數(shù)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某帶電粒子僅在電場力作用下由a點運動到b點,電場線及運動軌跡如圖所示。由此可以判定粒子在a、b兩點

A. a點的加速度較大 B. a點電勢能較大

C. b點的速率較大 D. b點所受電場力較大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,a、b是一對平行金屬板,分別接到直流電源兩極上,右邊有一擋板,正中間開有一小孔d,在較大空間范圍內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里,在ab兩板間還存在著勻強(qiáng)電場E.從兩板左側(cè)中點c處射入一束負(fù)離子(不計重力),這些負(fù)離子都沿直線運動到右側(cè),從d孔射出后分成3束.則下列判斷正確的是(  )

A. 這三束負(fù)離子的速度一定不相同

B. 這三束負(fù)離子的電荷量一定不相同

C. 這三束負(fù)離子的比荷一定不相同

D. 這三束負(fù)離子的質(zhì)量一定不相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】曲柄連桿結(jié)構(gòu)是發(fā)動機(jī)實現(xiàn)工作循環(huán),完成能量轉(zhuǎn)換的主要運動零件如圖所示,連桿下端連接活塞Q,上端連接曲軸P。在工作過程中,活塞在氣缸內(nèi)上下做直線運動,帶動曲軸繞圓心O旋轉(zhuǎn),若P做線速度大小為v0的勻速圓周運動,則下列說法正確的是

A. 當(dāng)OPOQ垂直時,活塞運動的速度等于v0

B. 當(dāng)OPOQ垂直時,活塞運動的速度大于v0

C. 當(dāng)OPQ在同一直線時,活塞運動的速度等于v0

D. 當(dāng)OPQ在同一直線時,活塞運動的速度大于v0

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖(a),一彈簧上端固定在支架頂端,下端懸掛一托盤:一標(biāo)尺由游標(biāo)和主尺構(gòu)成,主尺豎直固定在彈簧左邊;托盤上方固定有一能與游標(biāo)刻度線準(zhǔn)確對齊的裝置,簡化為圖中的指針,F(xiàn)要測量圖(a)中彈簧的勁度系數(shù),當(dāng)托盤內(nèi)沒有砝碼時,移動游標(biāo),使其零刻度線對準(zhǔn)指針,此時標(biāo)尺讀數(shù)為1.950 cm;當(dāng)托盤內(nèi)放有質(zhì)量為0.100 kg的砝碼時,移動游標(biāo),再次使其零刻度線對準(zhǔn)指針,標(biāo)尺示數(shù)如圖(b)所示,其讀數(shù)為_______cm。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?/span>9.80 m/s2,此彈簧的勁度系數(shù)為________N/m(保留3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,圖甲為一個電燈兩端電壓與通過它的電流的變化關(guān)系曲線。由圖可知,兩者不成線性關(guān)系,這是由于電流的熱效應(yīng)造成的電阻變化,若把三個這樣的電燈串聯(lián)后,接到電壓恒定為12V的電路上,求流過燈泡的電流_________和每個燈泡的電阻___________;又如圖乙所示,將一個這樣的電燈與20Ω的定值電阻R0串聯(lián),接在電壓恒定為8V的電路上,不計電流表內(nèi)阻,則燈的實際功率是__________.

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