【題目】如圖所示,在方向豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中有兩條光滑固定的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ,導(dǎo)軌足夠長,間距為L,其電阻不計(jì),導(dǎo)軌平面與磁場垂直,abcd為兩根垂直于導(dǎo)軌水平放置的金屬棒,其接入回路中的電阻均為R,質(zhì)量均為m,與金屬導(dǎo)軌平行的水平輕質(zhì)細(xì)線一端固定,另一端與cd棒的中點(diǎn)連接。一開始細(xì)線處于伸直狀態(tài),ab棒在平行于導(dǎo)軌的水平拉力F的作用下從靜止開始以恒定加速度a向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間t0細(xì)線被拉斷,兩根金屬棒運(yùn)動(dòng)時(shí)始終與導(dǎo)軌接觸良好且與導(dǎo)軌相垂直。求:

1)細(xì)線能承受的最大拉力F0;

2)繩拉斷前的過程中通過導(dǎo)體ab的電量q;

3)若在細(xì)線被拉斷瞬間撤去拉力F,求兩根金屬棒之間距離增量x的最大值及繩斷后回路中產(chǎn)生的總焦耳熱。

【答案】123,

【解析】

1ab棒以加速度a向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)細(xì)線斷時(shí),ab棒運(yùn)動(dòng)的速度:

回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):

回路中的感應(yīng)電流為:

cd棒受到的安培力為:

聯(lián)立解得:

2)在時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):

回路中的平均電流強(qiáng)度為:

流過ab棒的電量為:

ab棒在t0時(shí)間內(nèi)位移:

回路中磁通量變化量:

聯(lián)立解得:

3)細(xì)線斷后,ab棒做減速運(yùn)動(dòng),cd棒做加速運(yùn)動(dòng),兩棒之間的距離增大,經(jīng)過時(shí)間兩棒達(dá)相同速度v而穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí),兩棒之間的距離增量x達(dá)到最大值,由動(dòng)量守恒定律得:

對(duì)于cd棒,由動(dòng)量定理得:

聯(lián)立解得:

繩斷后回路中產(chǎn)生的焦耳熱由能量關(guān)系得:

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】如圖所示,水平地面上有兩個(gè)靜止的小物塊ab,其連線與墻垂直;ab相距lb與墻之間也相距l;a的質(zhì)量為mb的質(zhì)量為m。兩物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同,F(xiàn)使a以初速度v0向右滑動(dòng)。此后ab發(fā)生彈性碰撞,但b沒有與墻發(fā)生碰撞。重力加速度大小為g。 求物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)滿足的條件。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】假設(shè)火星和地球都繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知火星到太陽的距離大于地球到太陽的距離,那么(  )

A.火星的公轉(zhuǎn)周期小于地球的公轉(zhuǎn)周期

B.火星公轉(zhuǎn)的線速度大于地球公轉(zhuǎn)的線速度

C.火星公轉(zhuǎn)的角速度大于地球公轉(zhuǎn)的角速度

D.火星公轉(zhuǎn)的加速度小于地球公轉(zhuǎn)的加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室提供有如下器材:

A.電壓表V1:量程9V,內(nèi)阻r14.5kΩ(待測)

B.電壓表V2:量程2V,內(nèi)阻r2=4kΩ

C.電流表A:量程3A,內(nèi)阻RA0.2Ω

D.定值電阻R1:阻值R1=1.2kΩ

E.定值電阻R2:阻值R2=20Ω

F.滑動(dòng)變阻器R:阻值約010Ω

G.電源:電動(dòng)勢(shì)約12V,內(nèi)阻約0.5Ω

H.單刀單擲開關(guān)1個(gè)、導(dǎo)線若干。

要求較為準(zhǔn)確的測量r1,讀數(shù)時(shí)所用電表的示數(shù)不得少于其滿量程的一半,請(qǐng)回答下列問題:

1)上述器材中A、FG、H已選,還需在電表B、C中選一器材,應(yīng)選_____(填“B”“C”),在定值電阻D、E中選一器材,應(yīng)選_____(填“D”“E”);

2)用所選器材在虛線方框中畫出測量原理圖___________

3)根據(jù)你畫出的原理圖,請(qǐng)回答需要讀出哪些電表的示數(shù)?___________;寫出r1的表達(dá)式___________(用某次實(shí)驗(yàn)電表的示數(shù)和已知量字母表示)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在港珠澳大橋67千米海底道的兩端各建有一個(gè)人工島,兩人工島及隧道路面可簡化成下圖所示,各部分的長度己在圖中標(biāo)出,其中傾斜路面與水平路面之間有一小段圓弧連接,重力加速度為。

1)假設(shè)汽車在傾斜路面上運(yùn)動(dòng)所受阻力和在水平路面上運(yùn)動(dòng)所受的阻力相等。若汽車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后剛好能夠從左側(cè)傾斜路面向下勻速運(yùn)動(dòng),求汽車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)以速度從左側(cè)傾斜路面的最高點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)后,能夠在水平路面上運(yùn)動(dòng)的距離;

2)已知質(zhì)量為、額定功率為的汽車在水平路面上行駛的最大速度為,若汽車在水平路面上以加速度勻加速啟動(dòng),求汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;

3)已知質(zhì)量為、額定功率為的汽車在圖中右側(cè)傾斜路面上向上行駛的最大速度為,求汽車以額定功率在右側(cè)傾斜路面上向上行駛速度為時(shí)的加速度大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用等效代替法驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OBOC為細(xì)繩,圖乙是白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖。

1)本實(shí)驗(yàn)中等效代替的含義是____

A.橡皮筋可以用細(xì)繩替代

B.左側(cè)彈簧測力計(jì)的作用效果可以替代右側(cè)彈簧測力計(jì)的作用效果

C.右側(cè)彈簧測力計(jì)的作用效果可以替代左側(cè)彈簧測力計(jì)的作用效果

D.兩彈簧測力計(jì)共同作用的效果可以用一個(gè)彈簧測力計(jì)的作用效果替代

2)圖乙中的FF兩力中,方向一定沿著AO方向的是__,圖中__F1F2合力的理論值,__是合力的實(shí)驗(yàn)值.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.

1)請(qǐng)指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處錯(cuò)誤___________________________

2)若所用交流電的頻率為,該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如圖所示的紙帶,把第一個(gè)點(diǎn)記做O,另選連續(xù)的3個(gè)點(diǎn)AB、C作為測量的點(diǎn),A、BC各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為S1、S2、S3,重物質(zhì)量為m,重力加速度為g.根據(jù)以上數(shù)據(jù)知,從O點(diǎn)到B點(diǎn),重物的重力勢(shì)能的減少量等于________,動(dòng)能的增加量等于________.(用所給的符號(hào)表示)

3)重力勢(shì)能的減少量________動(dòng)能的增加量(填大于、等于、小于)的原因是___________________.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】我國自行研制的新一代輪式裝甲車已達(dá)到西方國家第三代戰(zhàn)車的水平,將成為中國軍方快速部署型輕裝甲部隊(duì)的主力裝備。設(shè)該裝甲車的質(zhì)量為m,若在平直的公路上從靜止開始加速,前進(jìn)較短的距離s速度便可達(dá)到最大值vm。設(shè)在加速過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的功率恒定為P,坦克所受阻力恒為f,當(dāng)速度為vvm>v)時(shí),所受牽引力為F。以下說法正確的是( )

A.坦克速度為v時(shí),坦克的牽引力做功為Fs

B.坦克的最大速度

C.坦克速度為v時(shí)加速度為

D.坦克從靜止開始達(dá)到最大速度vm所用時(shí)間

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1)測量分子大小的方法有很多,如油膜法、顯微法。在用油膜法估測分子大小的實(shí)驗(yàn)中,用滴管吸取濃度為的溶液,向小量筒中滴入100滴溶液,溶液的液面達(dá)到量筒中1 mL的刻度,再用滴管取配好的油酸溶液,向撒有痱子粉的盛水淺盤中滴下兩滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜穩(wěn)定后,放在帶有正方形坐標(biāo)格的玻璃板下觀察油膜。如圖所示,坐標(biāo)格的正方形大小為20 mm×20 mm 。圖可以估算出油膜的面積是______m2,2滴油酸溶液中純油酸的體積為______m3,由此估算出油酸分子的直徑是______m(所有結(jié)果保留二位有效數(shù)字)。

2)某同學(xué)在用油膜法估測分子的大小的實(shí)驗(yàn)中,計(jì)算結(jié)果明顯偏小,可能是由于______。

A. 油酸未完全散開

B. 使用了純油酸溶液

C. 計(jì)算油膜面積時(shí),舍去了所有不足一格的方格

D. 求每滴溶液體積時(shí),1 mL的溶液的滴數(shù)多計(jì)了10

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