如圖所示,兩條間距l(xiāng)=1 m的光滑金屬導軌制成傾角37°的斜面和水平面,上端用阻值為R=4 Ω的電阻連接.在斜面導軌區(qū)域和水平導軌區(qū)域內(nèi)分別有垂直于斜面和水平面的勻強磁場B1和B2,且B1=B2=0.5 T.a(chǎn)b和cd是質(zhì)量均為m=0.1 kg,電阻均為r=4 Ω的兩根金屬棒,ab置于斜面導軌上,cd置于水平導軌上,均與導軌垂直且接觸良好.已知t=0時刻起,cd棒在外力作用下開始水平向右運動(cd棒始終在水平導軌上運動),ab棒受到F=0.6-0.2t(N)沿斜面向上的力作用,處于靜止狀態(tài).不計導軌的電阻.
(1)求流過ab棒的電流Iab隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系;
(2)分析并說明cd棒在磁場B2中做何種運動;
(3)t=0時刻起,1 s內(nèi)通過cd棒的電荷量q為多少?
(4)若t=0時刻起,1.2 s內(nèi)作用在cd棒上外力做功為W=16 J,則這段時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR多大?
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,兩金屬桿AB和CD長均為L,電阻均為R,質(zhì)量分別為3m和m。用兩根質(zhì)量和電阻均可忽略的不可伸長的柔軟導線將它們連成閉合回路,并懸掛在水平、光滑、不導電的圓棒兩側(cè)。在金屬桿AB下方有高度為H的勻強磁場,磁感應強度大小為B,方向與回路平面垂直,此時,CD處于磁場中。現(xiàn)從靜止開始釋放金屬桿AB,經(jīng)過一段時間,AB即將進入磁場的上邊界時,其加速度為零,此時金屬桿CD尚未離開磁場,這一過程中桿AB產(chǎn)生的焦耳熱為Q。則
(1)AB棒剛達到磁場邊界時的速度v1多大?
(2)此過程中金屬桿CD移動的距離h和通過導線截面的電量q分別是多少?
(3)通過計算說明金屬桿AB在磁場中可能具有的速度大小v2在什么范圍內(nèi);
(4)試分析金屬桿AB在穿過整個磁場區(qū)域過程中可能出現(xiàn)的運動情況(加速度與速度的變化情況)。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,在xOy坐標系中,第一象限存在一與xOy平面平行的勻強電場,在第二象限存在垂直于紙面的勻強磁場。在y軸上的P點有一靜止的帶正電的粒子,某時刻,粒子在很短時間內(nèi)(可忽略不計)分裂成三個帶正電的粒子1、2和3,它們所帶的電荷量分別為q1、q2和q3,質(zhì)量分別為m1、m2和m3,且,。帶電粒子1和2沿x軸負方向進人磁場區(qū)域,帶電粒子3沿x軸正方向進入電場區(qū)域。經(jīng)過一段時間三個帶電粒子同時射出場區(qū),其中粒子1、3射出場區(qū)的方向垂直于x軸,粒子2射出場區(qū)的方向與x軸負方向的夾角為60°。忽略重力和粒子間的相互作用。求:
(1)三個粒子的質(zhì)量之比;
(2)三個粒子進入場區(qū)時的速度大小之比;
(3)三個粒子射出場區(qū)時在x軸上的位移大小之比。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,MN和PQ是兩根放在豎直面內(nèi)且足夠長的平行金屬導軌,相距=50cm。導軌處在垂直紙面向里的磁感應強度B=5T的勻強磁場中。一根電阻r=0.1Ω的金屬棒ab可緊貼導軌左右運動。兩塊平行的、相距d=10cm、長度L=20cm的水平放置的金屬板A和C分別與兩平行導軌相連接,圖中跨接在兩導軌間的電阻R=0.4Ω,其余電阻忽略不計。已知當金屬棒ab不動時,質(zhì)量m=10g、帶電量的小球以某一速度沿金屬板A和C的中線射入板間,恰能射出金屬板(g取10m/s2)。求:
(1)小球的速度;
(2)若使小球在金屬板間不偏轉(zhuǎn),則金屬棒ab的速度大小和方向如何;
(3)若要使小球能從金屬板間射出,求金屬棒ab速度大小的范圍.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如右圖,在區(qū)域內(nèi)存在與xy平面垂直的勻強磁場,磁感應強度的大小為B.在t=0時刻,一位于坐標原點的粒子源在xy平面內(nèi)發(fā)射出大量同種帶電粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向與y軸正方向的夾角分布在0~180°范圍內(nèi).已知沿y軸正方向發(fā)射的粒子在時刻剛好從磁場邊界上點離開磁場.求:
(1)粒子在磁場中做圓周運動的半徑R及粒子的比荷q/m;
(2)此時刻仍在磁場中的粒子的初速度方向與y軸正方向夾角的取值范圍;
(3)從粒子發(fā)射到全部粒子離開磁場所用的時間。
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
2014巴西世界杯內(nèi)馬爾用力踢質(zhì)量為0.4 kg的足球,使球由靜止以20m/s的速度飛出.假定他踢球瞬間對球平均作用力是200N,球在水平方向運動了15m停止,.那么他對球所做的功( )
A.60 J | B.80 J | C.3000 J | D.3060 J |
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如圖所示,一物塊在與水平方向成θ角的拉力F的作用下,沿水平面向右運動一段距離s. 則在此過程中,拉力F對物塊所做的功為( )
A.Fs | B.Fscosθ | C.Fssinθ | D.Fstanθ |
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如圖所示,虛線表示某電場的等勢面.一帶電粒子僅在電場力作用下由A點運動到B點的徑跡如圖中實線所示.粒子在A點的速度為vA、電勢能為EPA;在B點的速度為vB、電勢能為EPB.則下列結(jié)論正確的是
A.粒子帶負電,vA>vB,EPA<EPB | B.粒子帶正電,vA>vB,EPA>EPB |
C.粒子帶正電,vA<vB,EPA<EPB | D.粒子帶負電,vA<vB,EPA>EPB |
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