【題目】如圖所示,有一傾斜的光滑平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為,導(dǎo)軌間距為L=0.5m,接在兩導(dǎo)軌間的電阻為R=3,在導(dǎo)軌的中間矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T。一質(zhì)量為m=0.2kg、有效電阻為r=6的導(dǎo)體棒從距磁場(chǎng)上邊緣d=2m處由靜止釋放,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)了一段距離加速度變?yōu)榱悖缓笤龠\(yùn)動(dòng)一段距離離開磁場(chǎng),磁場(chǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度為4d,整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好,且始終保持與導(dǎo)軌垂直。不計(jì)導(dǎo)軌的電阻,取g=10m/s2。求:

(1)導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)導(dǎo)體棒兩端的電壓U0

(2)導(dǎo)體棒通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中,導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱Q

(3)求導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動(dòng)到離開磁場(chǎng)經(jīng)歷的時(shí)間t。

【答案】(1)(2)J;(3)

【解析】

(1)導(dǎo)體棒從靜止下滑d的過(guò)程中,由動(dòng)能定理得

運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體棒相當(dāng)于電源,導(dǎo)體棒兩端電壓即路端電壓

(2)當(dāng)加速度為零時(shí),速度達(dá)到最大值v1,由受力平衡

由能量守恒定律,產(chǎn)生的總焦耳熱等于機(jī)械能減少量

導(dǎo)體棒產(chǎn)生熱量

(3)從開始運(yùn)動(dòng)到進(jìn)入磁場(chǎng)歷時(shí)t1

從進(jìn)入磁場(chǎng)到離開磁場(chǎng)歷時(shí)t2

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】如圖所示,甲、乙兩個(gè)電路都是由一個(gè)靈敏電流表G和一個(gè)變阻器R組成的,已知靈敏電流表的滿偏電流Ig=2mA,內(nèi)電阻Rg=300Ω,則下列說(shuō)法正確的是

A.甲表是電流表,R增大時(shí)量程增大

B.乙表是電壓表,R增大時(shí)量程增大

C.在甲圖中,若改裝成的電流表的量程為0.6A,則R=0.5Ω

D.在乙圖中,若改裝成的電壓表的量程為3V,則R=1200Ω

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示(俯視),MNPQ是兩根固定在同一水平面上的足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌,兩導(dǎo)軌間距為L=0.20m,其間有一個(gè)方向垂直水平面豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=5.0T,導(dǎo)軌上NQ之間接一電阻R1=0.40Ω。質(zhì)量為m2=0.2kg橡膠棒和阻值為R2=0.10Ω、質(zhì)量為m1=0.4kg的金屬桿垂直導(dǎo)軌放置并與導(dǎo)軌始終保持良好接觸,兩導(dǎo)軌右端通過(guò)金屬導(dǎo)線分別與電容器C的兩極板相連。電容器CA極板開有小孔bb正對(duì)固定、絕緣、薄壁彈性圓筒上的小孔a(只能容一個(gè)粒子通過(guò)),圓筒壁光滑,筒內(nèi)有垂直水平面豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=×10-3T,O是圓筒的圓心,圓筒的半徑r=0.40m

(1)橡膠棒以v0=10m/s的速度與靜止的金屬桿發(fā)生碰撞(時(shí)間極短),碰撞過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能損失一半。碰撞后立即對(duì)金屬桿施加一個(gè)與導(dǎo)軌平行的水平向左的力F,使金屬桿以碰撞后的速度做勻速運(yùn)動(dòng),求F的大。

(2)當(dāng)金屬桿處于(2)問(wèn)中的勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),電容器內(nèi)緊靠B極板D處且靜止的一個(gè)帶正電的粒子經(jīng)電容器C加速后由b孔射出,并從a孔垂直磁場(chǎng)B2并正對(duì)著圓心O進(jìn)入筒中,該粒子與器壁碰撞后恰好又從小孔a射出圓筒而做周期性運(yùn)動(dòng)。已知該帶電粒子每次與筒壁發(fā)生碰撞時(shí)電量和能量都不損失,粒子的比荷為=5×107(C/kg),求該帶電粒子每次進(jìn)磁場(chǎng)到出磁場(chǎng)過(guò)程中與圓筒壁碰撞的次數(shù)及所用的時(shí)間。(不計(jì)粒子重力及空氣阻力)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4:1,電壓表和電流表均為理想電表,原線圈接有V)的正弦交變電流,圖中D為二極管,定值電阻R=9。則下列判斷正確的是( 。

A.時(shí),副線圈輸出電壓的瞬時(shí)值為V

B.時(shí),電壓表示數(shù)為V

C.電流表的示數(shù)為A

D.變壓器輸入功率為9W

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用如圖1所示的電路測(cè)量一電壓表(量程為3V,內(nèi)阻約兩三千歐)的內(nèi)阻?墒褂玫钠鞑挠校捍郎y(cè)電壓表;兩個(gè)定值電阻();兩個(gè)滑動(dòng)變阻器R3(其中一個(gè)最大阻值為10,另一個(gè)最大阻值為2000);電阻箱R0(只能使用×100擋);電源E(電動(dòng)勢(shì)約為9V,內(nèi)阻未知);單刀開關(guān)SK;導(dǎo)線若干。

(1)請(qǐng)根據(jù)原理圖1,將實(shí)物圖2連線_________

(2)實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①為了保護(hù)電壓表,開關(guān)S閉合前,將滑動(dòng)變阻器R3的滑片滑動(dòng)到接近圖1中的滑動(dòng)變阻器的______端(填“左”或“右”)對(duì)應(yīng)的位置;

②閉合開關(guān)S,保持開關(guān)K斷開,適當(dāng)調(diào)節(jié)R3,此時(shí)電壓表示數(shù)如圖3所示,讀數(shù)為_____V;此后保持R3不變,多次調(diào)節(jié)R0,電壓表示數(shù)幾乎保持不變;

③保持S閉合和R3不變,再閉合K,調(diào)節(jié)R0,做出電壓表的示數(shù)U隨著電阻箱阻值R0的變化圖線,如圖4

(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)步驟,可知選擇的滑動(dòng)變阻器R3最大阻值為_________

(4)根據(jù)圖線,計(jì)算得電壓表的內(nèi)阻_________。(保留四位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,輕彈簧左端固定在豎直墻上,右端與木塊B相連,木塊A緊靠木塊B放置,A、B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ。用水平力F向左壓A,使彈簧被壓縮一定程度后,系統(tǒng)保持靜止。若突然撤去水平力F,A、B向右運(yùn)動(dòng),下列判斷正確的是

A. A、B一定會(huì)在向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程的某時(shí)刻分開

B. 若A、B在向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程的某時(shí)刻分開了,當(dāng)時(shí)彈簧一定是原長(zhǎng)

C. 若A、B在向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程的某時(shí)刻分開了,當(dāng)時(shí)彈簧一定比原長(zhǎng)短

D. 若A、B在向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程的某時(shí)刻分開了,當(dāng)時(shí)彈簧一定比原長(zhǎng)長(zhǎng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】太陽(yáng)系中,行星周圍存在著“作用球”空間:在該空間內(nèi),探測(cè)器的運(yùn)動(dòng)特征主要決定于行星的引力。2020年中國(guó)將首次發(fā)射火星探測(cè)器,并一次實(shí)現(xiàn)“環(huán)繞、著陸、巡視”三個(gè)目標(biāo)。如圖所示,若將火星探測(cè)器的發(fā)射過(guò)程簡(jiǎn)化為以下三個(gè)階段:在地心軌道沿地球作用球邊界飛行,進(jìn)入日心轉(zhuǎn)移軌道環(huán)繞太陽(yáng)飛行,在俘獲軌道沿火星作用球邊界飛行。且A點(diǎn)為地心軌道與日心轉(zhuǎn)移軌道切點(diǎn),B點(diǎn)為日心轉(zhuǎn)移軌道與俘獲軌道切點(diǎn),則下列關(guān)于火星探測(cè)器說(shuō)法正確的是( 。

A.在地心軌道上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度小于在日心轉(zhuǎn)移軌道上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度

B.B點(diǎn)受到火星對(duì)它的引力大于太陽(yáng)對(duì)它的引力

C.C點(diǎn)的運(yùn)行速率大于地球的公轉(zhuǎn)速率

D.若已知其在俘獲軌道運(yùn)行周期,可估算火星密度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】用如圖所示電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)器材:待測(cè)電源(電動(dòng)勢(shì)約3 V,內(nèi)阻約2 Ω),保護(hù)電阻R1(阻值10 Ω)R2(阻值5 Ω),滑動(dòng)變阻器R,電流表A,電壓表V,開關(guān)S,導(dǎo)線若干。

實(shí)驗(yàn)主要步驟:

①將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大,閉合開關(guān);

②逐漸減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I

③以U為縱坐標(biāo),I為橫坐標(biāo),作UI圖線(U、I都用國(guó)際單位)

④求出UI圖線斜率的絕對(duì)值k和在縱軸上的截距a。

回答下列問(wèn)題:

(1)電壓表最好選用______;電流表最好選用______。

A.電壓表(03 V,內(nèi)阻約15 kΩ) B.電壓表(03 V,內(nèi)阻約3 kΩ)

C.電流表(0200 mA,內(nèi)阻約2 Ω) D.電流表(030 mA,內(nèi)阻約2 Ω)

(2)選用、表示待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的表達(dá)式,r________,E________,所測(cè)得的電源電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值______(大于、等于、小于)電源電動(dòng)勢(shì)真實(shí)值。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】“探究加速度與力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,實(shí)驗(yàn)中通過(guò)傳感器將繩中拉力大小的信息以無(wú)線方式傳輸給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度:

1)下列實(shí)驗(yàn)要求中正確的是________;

A. 細(xì)線不需要與木板平行

B. 可以不平衡摩擦力

C. 砝碼和托盤總質(zhì)量不需要遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

D. 需要測(cè)量砝碼和托盤的總質(zhì)量

2)實(shí)驗(yàn)中得到一條打點(diǎn)的紙帶如圖乙所示,取AG7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T,測(cè)得AD間距離為x1AG間距離為x2,則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下D點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為________,小車加速度大小為________;

3)實(shí)驗(yàn)中保持小車質(zhì)量不變,改變砝碼的質(zhì)量,測(cè)出繩中拉力大小F與相應(yīng)的加速度大小a,作出a—F圖像。下列圖像中正確的是________。

A. B. C. D.

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