【題目】如圖所示,平行長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磁場,磁場區(qū)域為OO′O1O1,磁感應(yīng)強度大小為B=2T,磁場區(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,從距磁場上邊緣d0處由靜止釋放,金屬桿進入磁場上邊緣的速度v=2m/s。兩軌道的電阻可忽略不計,桿在運動過程中始終與導(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)金屬桿距磁場上邊緣的距離d0;

(2)金屬桿通過磁場區(qū)域的過程中通過的電量q;

(3)金屬桿通過磁場區(qū)域的過程中電阻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=

金屬桿通過磁場區(qū)域的過程中通過的電量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

所以金屬棒進入磁場后做勻速運動,金屬桿通過磁場區(qū)域的過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

Q=mgdsin30°=0.096J

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】根據(jù)都勻一中學生宿舍管理條例,嚴禁學生使用功率超過的電吹風,否則將對學生做出沒收電吹風和記過處分的雙重懲罰。如圖所示是一次行動中沒收的某大功率的電吹風的電路圖,它主要由電動機和電熱絲構(gòu)成。當閉合開關(guān)、后,電動機驅(qū)動風葉旋轉(zhuǎn),將空氣從進風口吸入,經(jīng)電熱絲加熱,形成熱風后從出風口吹出。已知電吹風的額定電壓為,吹冷風時的功率為,吹熱風時的功率為。關(guān)于該電吹風,下列說法正確的是(   )

A. 電熱絲的電阻為

B. 電動機線圈的電阻無法計算

C. 當電吹風吹熱風時,電熱絲每秒鐘消耗的電能為

D. 當電吹風吹熱風時,電動機每秒鐘消耗的電能為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1)太陽系中行星運行的軌道大都接近圓,試用萬有引力定律推導(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)木星是繞太陽公轉(zhuǎn)的行星之一,而木星的周圍又有衛(wèi)星繞木星公轉(zhuǎn)。如果要通過觀測求得木星的質(zhì)量需要測量哪些量?試推導(dǎo):用這些量表示木星質(zhì)量的表達式。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 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,一個質(zhì)量為m(m<M)的小球從槽高h處開始自由下滑,下列說法正確的是( )

A. 在以后的運動過程中,小球和槽的水平方向動量始終守恒

B. 在下滑過程中小球和槽之間的相互作用力始終不做功

C. 在下滑過程中,小球和槽組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒

D. 被彈簧反彈后,小球和槽的機械能守恒,但小球不能回到槽高h

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

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

1)繩子斷時小球運動的角速度多大?

2)繩斷后,小球落地點與拋出點間的水平距離是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,開始時矩形線框與勻強磁場的方向垂直,且一半在磁場內(nèi),一半在磁場外,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 B. bc邊為軸轉(zhuǎn)動(小于60°)

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

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學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變化的圖線畫在了同一坐標上,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. 電源電動勢為8V

C. 電源內(nèi)阻為

D. 當電流為0.5A時,外電路的電阻為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,真空室內(nèi)存在勻強磁場,磁場方向垂直于圖中紙面向里,磁感應(yīng)強度的大小B=0.60T,磁場內(nèi)有一塊平面感光平板ab,板面與磁場方向平行,在距ab的距離l =16cm處,有一個點狀的放射源S,它向各個方向發(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動的粒子。

求(1ab上被粒子打中的區(qū)域的長度;

2)能打在板上的粒子的初速度方向間的最大夾角。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 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始下滑,到達底端后沿水平面向右滑動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的速度大小

2)物體滑至圓弧底端時對軌道的壓力大小

3)物體沿水平面滑動過程中克服摩擦力做的功

查看答案和解析>>

同步練習冊答案