(20分)金屬圓環(huán)半徑r1=10m,內(nèi)有半徑為r2=的圓形磁場(chǎng)磁感強(qiáng)度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙,金屬圓環(huán)與電容C、電阻及平行金屬板MN如圖甲連接,金屬圓環(huán)電阻為r0=2Ω,R1=R3=3Ω,R2=R5=2Ω,R4=7Ω,緊靠MN的右側(cè)有一個(gè)與水平方向夾角為37°、長(zhǎng)為L(zhǎng)=2.0m的粗糙的傾斜軌道AB,通過(guò)水平軌道BC與豎直圓軌道相連,出口為水平軌道DE,整個(gè)軌道除AB以外都是光滑的。其中AB與BC軌道以微小圓弧相接。一個(gè)絕緣帶電小球以初速度V0=4.0m/s從MN左側(cè)緊靠上極板(不接觸)水平飛入,從A點(diǎn)飛出電場(chǎng)速度恰好沿AB方向,并沿傾斜軌道滑下。已知物塊與傾斜軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)u=0.50。(g取10m/s2,sin37°="0.60," cos37°="0.80)" ,
(1)平行金屬板MN兩端電壓是多少?
(2)為了讓小物塊不離開軌道,并且能夠滑回傾斜軌道AB,則豎直圓軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件?
(3)按照(2)的要求,小物塊進(jìn)入軌道后可以有多少次通過(guò)圓軌道上距水平軌道高為0.01m的某一點(diǎn)。
.由B-t 圖得, (1分) 又         (2分)
             (2分)
兩端電壓即為電容器極板間電壓 得 U="3V                   " (1分)
(2)設(shè)過(guò)A點(diǎn)的速度為     (1分)
為讓物體不離開軌道并順利滑回傾斜軌道AB,物體上升的高度必須小于等于圓半徑
   (2分)得  
故物體要能滑回AB軌道條件:               (2分)
(3)物體第一次沖上圓弧高度速度減為0,然后返回傾斜軌道高處滑下,然后再次進(jìn)入圓軌道達(dá)到高度為,則有
 (2分)        (1分)
                           (1分)
之后物體在圓軌道和傾斜往返運(yùn)動(dòng),同理,第n次上升的高度
                                 (3分)
當(dāng),上升的高度小于0.01m,則物體共有8次通過(guò)高度為0.01m的一點(diǎn)。(2分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

普通磁帶錄音機(jī)是用一個(gè)磁頭來(lái)錄音和放音的。磁頭結(jié)構(gòu)示意如圖(a)所示,在一個(gè)環(huán)形鐵芯上繞一個(gè)線圈,鐵芯有個(gè)縫隙,工作時(shí)磁帶就貼著這個(gè)縫隙移動(dòng)。錄音時(shí)磁頭線圈跟話筒、放大電路(亦稱微音器)相連(如圖(b)所示;放音時(shí),磁頭線圈改為跟揚(yáng)聲器相連(如圖(c)所示)。磁帶上涂有一層磁粉,磁粉能被磁化且留下剩磁。微音器的作用是把聲音的變化轉(zhuǎn)化為電流的變化;揚(yáng)聲器的作用是把電流的變化轉(zhuǎn)化為聲音的變化。由此可知①錄音時(shí)線圈中的感應(yīng)電流在磁帶上產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),②放音時(shí)線圈中的感應(yīng)電流在磁帶上產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),③錄音時(shí)磁帶上變化的磁場(chǎng)在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,④放音時(shí)磁帶上變化的磁場(chǎng)在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。以上說(shuō)法正確的是               (   )
A.②③B.①④C.③④D.①②

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

在一起的線圈 A 與 B 如圖甲,當(dāng)給線圈 A 通以圖乙電流(規(guī)定由進(jìn)入 b 流出為電流正方向)時(shí),則線圈B兩端電壓變化圖為       

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,光滑導(dǎo)軌在豎直平面內(nèi),勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直于導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度B="0.5" T,電源的電動(dòng)勢(shì)為1.5 V,內(nèi)阻不計(jì)。當(dāng)電鍵K撥向a時(shí),導(dǎo)體棒(電阻為R)PQ恰能靜止。當(dāng)K撥向b后,導(dǎo)體棒PQ在1 s內(nèi)掃過(guò)的最大面積為多少?(導(dǎo)軌電阻不計(jì))

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

—個(gè)剛性矩形銅制線圈從高處自由下落,進(jìn)入一水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,然后穿出磁場(chǎng)區(qū)
域繼續(xù)下落,如右圖所示,則

A.若線圈進(jìn)人磁場(chǎng)過(guò)程是勻速運(yùn)動(dòng),則離開磁場(chǎng)過(guò)程一定是勻速動(dòng)動(dòng)
B若線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程是加速運(yùn)動(dòng),則離開磁場(chǎng)過(guò)程一定是加速動(dòng)動(dòng)
C若線圈進(jìn)人磁場(chǎng)過(guò)程是減速運(yùn)動(dòng),則離開磁場(chǎng)過(guò)程一定是減速動(dòng)動(dòng)
D若線圈進(jìn)人磁場(chǎng)過(guò)程是減速運(yùn)動(dòng),則離開磁場(chǎng)過(guò)程一定是加速動(dòng)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下列各圖畫出了通電導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向,正確的是

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的區(qū)域內(nèi)有一光滑傾斜金屬導(dǎo)軌,傾角為θ,導(dǎo)軌間距為L,在其上垂直導(dǎo)軌放置一根質(zhì)量為m的導(dǎo)線,接以如圖所示的電源,電流強(qiáng)度為I,通電導(dǎo)線恰好靜止,則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度必須滿足一定條件,下述所給條件正確的是.
A.B=mgsinθ/IL,方向垂直斜面向上
B.B=mgcosθ/IL,方向垂直斜面向下
C.B=mg/IL,方向沿斜面水平向左
D.B=mgtgθ/IL,方向豎直向上

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MNPQ豎直放置,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面,導(dǎo)軌的上端MP間連接阻值為R=0.50Ω的電阻,導(dǎo)軌寬度L=0.40m。金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上,現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑,通過(guò)傳感器記錄金屬棒ab下滑的距離h與時(shí)間t的關(guān)系如下表所示。(金屬棒ab和導(dǎo)軌電阻不計(jì),g=10m/s2
時(shí) 間t/s
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
下滑距離h/m
0
0.18
0.60
1.20
1.95
2.80
3.80
4.80
5.80
6.80
求:(1)在前0.4s的時(shí)間內(nèi),金屬棒ab中的平均電動(dòng)勢(shì);
(2)金屬棒的質(zhì)量m
(3)在前1.60s的時(shí)間內(nèi),電阻R上產(chǎn)生的熱量QR

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,平行金屬導(dǎo)軌豎直放置,導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=1 m,上端接有電阻R1=3 Ω,下端接有電阻R2=6 Ω,虛線OO′下方是垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),F(xiàn)將質(zhì)量m=0.1 kg、電阻不計(jì)的金屬桿ab,從OO′上方某處垂直導(dǎo)軌由靜止釋放,桿下落0.2 m過(guò)程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸,桿的加速度a與下落距離h的關(guān)系圖象如圖乙所示。求:
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B;
(2)桿下落0.2 m的過(guò)程中通過(guò)電阻R2的電荷量q。

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