如圖,無(wú)限長(zhǎng)的平行光滑金屬軌道M、N,相距L,且水平放置;金屬棒b和c之間通過(guò)絕緣輕彈簧相連,彈簧處于壓縮狀態(tài),并鎖定,壓縮量為;整個(gè)裝置放在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與軌道平面垂直.兩棒開(kāi)始靜止,某一時(shí)刻,解除彈簧的鎖定,兩棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng).已知兩金屬棒的質(zhì)量mb=2mc=m,電阻Rb=RC=R,軌道的電阻不計(jì).

(1)求當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)的過(guò)程中,通過(guò)導(dǎo)體棒某一橫截面的電量.

(2)已知彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),b棒速度大小為v,求此時(shí)c棒的加速度。

(1)(2)

【解析】

試題分析:(1)設(shè)當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)的過(guò)程中某一時(shí)刻電流為i,在極短時(shí)間內(nèi):

所以在當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)的過(guò)程中:

(2)對(duì)兩棒構(gòu)成的系統(tǒng):根據(jù)動(dòng)量守恒:

彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí):

對(duì)C:

聯(lián)立解得:

考點(diǎn):法拉第電磁感應(yīng)定律;牛頓第二定律;動(dòng)量守恒定律.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖,豎直平面內(nèi)有一半徑為1.6 m、長(zhǎng)為10 cm的圓弧軌道,小球置于圓弧端點(diǎn)并從靜止釋放,取g=10 m/s2,小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)所需的最短時(shí)間為( )

A.0.2π s B.0.4π s C.0.8π s D.π s

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一個(gè)閉合回路由兩部分組成,如圖所示,右側(cè)是電阻為r的圓形導(dǎo)線,置于豎直方向均勻變化的磁場(chǎng)B1中;左側(cè)是光滑的傾角為θ的平行導(dǎo)軌,寬度為d,其電阻不計(jì).磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上,且只分布在左側(cè),一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒此時(shí)恰好能靜止在導(dǎo)軌上,分析下述判斷正確的有:( )

A.圓形線圈中的磁場(chǎng)可以是向上均勻減弱

B.導(dǎo)體棒ab受到的安培力大小為mgsin θ

C.回路中的感應(yīng)電流為

D.圓形導(dǎo)線中的電熱功率為(r+R)

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圖甲所示為研究“在外力一定的條件下,物體的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,圖乙是某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的圖象,橫坐標(biāo)m為小車(chē)上砝碼的質(zhì)量。已知圖中直線的斜率為k,在縱軸上的截距為b,則小車(chē)受到的合力約為_(kāi)__________,小車(chē)的質(zhì)量為_(kāi)___________。(已知小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量)

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如圖所示,水平地面上一個(gè)傾角為的斜面體緊貼豎直墻壁,斜面體和墻壁之間再放一個(gè)質(zhì)量為m的鐵球,各接觸面均光滑,F(xiàn)對(duì)鐵球施加水平推力F的作用,整個(gè)系統(tǒng)始終處于靜止?fàn)顟B(tài),下列說(shuō)法中正確的是

A.斜面體對(duì)鐵球施加的彈力一定大于mg

B.斜面體對(duì)鐵球施加的彈力可能小于mg

C.水平推力逐漸增大時(shí),鐵球?qū)π泵骟w施加的彈力一定增大

D.水平推力逐漸增大時(shí),斜面體對(duì)墻壁施加的彈力一定增大

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A.該球殼帶負(fù)電

B.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

C.若r2- r1= r1- r0,則φA-φB=φ0- φA

D.將電子從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功

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(16分)如圖所示,豎直平面內(nèi)有一直角坐標(biāo)系,在y軸的右側(cè)存在無(wú)限大的、場(chǎng)強(qiáng)大小為E、水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),在y軸的左側(cè)同時(shí)存在一個(gè)垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、水平寬度為a的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ.有一不計(jì)重力、帶正電、比荷為的粒子由+x軸上某一位置無(wú)初速度釋放.

(1)若其恰好經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)Ⅰ左邊界上P點(diǎn),求粒子射出磁場(chǎng)Ⅰ的速度v1的大;

(2)若其恰好經(jīng)過(guò)y軸上的Q點(diǎn),求粒子從釋放開(kāi)始第一次到達(dá)Q所用的時(shí)間;

(3)若勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ左側(cè)同時(shí)存在一個(gè)垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B的無(wú)限大勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ,要使粒子第二次沿+x方向運(yùn)動(dòng)時(shí)恰經(jīng)過(guò)y軸上的M點(diǎn),試求其在+x軸上無(wú)初速度釋放時(shí)的位置坐標(biāo).

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如圖所示,在xoy平面y>O的區(qū)域內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),在y<O的區(qū)域內(nèi)有垂直于xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從坐標(biāo)為(2l,l)的P點(diǎn)以初速度v0沿x軸負(fù)方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng),恰能從坐標(biāo)原點(diǎn)O進(jìn)入磁場(chǎng)..不計(jì)帶電粒子重力.

(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大小

(2)若帶電粒子每隔相同的時(shí)間以相同的速度通過(guò)O點(diǎn),則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1為多少?

(3)若帶電粒子離開(kāi)P點(diǎn)后只能通過(guò)O點(diǎn)兩次,則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2為多少?

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①氣體的壓強(qiáng).

②這段時(shí)間內(nèi)活塞上升的距離是多少?

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