【題目】如圖所示，平行長(zhǎng)直光滑固定的金屬導(dǎo)軌MN、PQ平面與水平面的夾角=30°，導(dǎo)軌間距為L=0.5m，上端接有R=3Ω的電阻，在導(dǎo)軌中間加一垂直軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域?yàn)?/span>OO′O1O1′，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T，磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹?/span>d=0.4m，放在軌道的一金屬桿ab質(zhì)量為m=0.08kg、電阻為r=2Ω，從距磁場(chǎng)上邊緣d0處由靜止釋放，金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)上邊緣的速度v=2m/s。兩軌道的電阻可忽略不計(jì)，桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸，重力加速度大小為g=l0m/s2，求：

(1)金屬桿距磁場(chǎng)上邊緣的距離d0；

(2)金屬桿通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中通過(guò)的電量q；

(3)金屬桿通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。

【答案】（1）0.4m （2）0.08C (3)0.096J

【解析】

（1）由能量守恒定律得mgdsin30°＝mv2

金屬桿距磁場(chǎng)上邊緣的距離d0＝0.4m

（2）由法拉第電磁感應(yīng)定律E＝

由閉合電路歐姆定律I＝

金屬桿通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中通過(guò)的電量q＝∑IΔt＝＝＝0.08C．

（3）由法拉第電磁感應(yīng)定律E＝BLv＝2V

由閉合電路歐姆定律I＝＝0.4A

F＝BIL＝0.4N

F′＝mgdsin30°＝0.4N

所以金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速運(yùn)動(dòng),金屬桿通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

Q＝mgdsin30°＝0.096J

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】根據(jù)都勻一中學(xué)生宿舍管理?xiàng)l例，嚴(yán)禁學(xué)生使用功率超過(guò)的電吹風(fēng)，否則將對(duì)學(xué)生做出沒(méi)收電吹風(fēng)和記過(guò)處分的雙重懲罰。如圖所示是一次行動(dòng)中沒(méi)收的某大功率的電吹風(fēng)的電路圖，它主要由電動(dòng)機(jī)和電熱絲構(gòu)成。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)、后，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)，將空氣從進(jìn)風(fēng)口吸入，經(jīng)電熱絲加熱，形成熱風(fēng)后從出風(fēng)口吹出。已知電吹風(fēng)的額定電壓為，吹冷風(fēng)時(shí)的功率為，吹熱風(fēng)時(shí)的功率為。關(guān)于該電吹風(fēng)，下列說(shuō)法正確的是( 　　)

A. 電熱絲的電阻為

B. 電動(dòng)機(jī)線圈的電阻無(wú)法計(jì)算

C. 當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)，電熱絲每秒鐘消耗的電能為

D. 當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)每秒鐘消耗的電能為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（1）太陽(yáng)系中行星運(yùn)行的軌道大都接近圓，試用萬(wàn)有引力定律推導(dǎo)：所有行星的軌道的半徑的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，且只有中心天體的質(zhì)量有關(guān)。

（2）木星是繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的行星之一，而木星的周?chē)钟行l(wèi)星繞木星公轉(zhuǎn)。如果要通過(guò)觀測(cè)求得木星的質(zhì)量需要測(cè)量哪些量？試推導(dǎo)：用這些量表示木星質(zhì)量的表達(dá)式。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,彈簧的一端固定在豎直墻上,質(zhì)量為M的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上,底部與水平面平滑連接,一個(gè)質(zhì)量為m(m<M)的小球從槽高h處開(kāi)始自由下滑,下列說(shuō)法正確的是( )

A. 在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球和槽的水平方向動(dòng)量始終守恒

B. 在下滑過(guò)程中小球和槽之間的相互作用力始終不做功

C. 在下滑過(guò)程中，小球和槽組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒

D. 被彈簧反彈后，小球和槽的機(jī)械能守恒，但小球不能回到槽高h處

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)人用一根長(zhǎng)L=1m、只能承受F=74N拉力的繩子，拴著一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，已知圓心O離地面距離h=6m，轉(zhuǎn)動(dòng)中小球在最低點(diǎn)時(shí)繩子恰好斷了。（取g=10m/s2）

（1）繩子斷時(shí)小球運(yùn)動(dòng)的角速度多大？

（2）繩斷后，小球落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)間的水平距離是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，開(kāi)始時(shí)矩形線框與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直，且一半在磁場(chǎng)內(nèi)，一半在磁場(chǎng)外，若要使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，下列辦法中不可行的是（　　）

A. 將線框向左拉出磁場(chǎng) B. 以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)（小于60°）

C. 以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)（小于90°） D. 以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)（小于60°）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)將一直流電源的總功率P1、輸出功率P2和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率P3隨電流I變化的圖線畫(huà)在了同一坐標(biāo)上，如圖中的a、b、c所示，根據(jù)圖線可知（　　）

A. 反映P3變化的圖線是b

B. 電源電動(dòng)勢(shì)為8V

C. 電源內(nèi)阻為4Ω

D. 當(dāng)電流為0.5A時(shí)，外電路的電阻為6Ω

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，真空室內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于圖中紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.60T，磁場(chǎng)內(nèi)有一塊平面感光平板ab，板面與磁場(chǎng)方向平行，在距ab的距離l =16cm處，有一個(gè)點(diǎn)狀的放射源S，它向各個(gè)方向發(fā)射粒子，粒子的速度都是v =3.0×106m/s，已知粒子的電荷與質(zhì)量之比，現(xiàn)只考慮在圖紙平面中運(yùn)動(dòng)的粒子。

求（1）ab上被粒子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度；

（2）能打在板上的粒子的初速度方向間的最大夾角。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，一質(zhì)量為m=10kg的物體，由1/4光滑圓弧軌道上端從靜止開(kāi)始下滑，到達(dá)底端后沿水平面向右滑動(dòng)1m距離后停止。已知軌道半徑R=0.8m，g=10m/s2，求：

（1）物體滑至圓弧底端時(shí)的速度大小

（2）物體滑至圓弧底端時(shí)對(duì)軌道的壓力大小

（3）物體沿水平面滑動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功

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