如圖所示，相距為L的兩條足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，導(dǎo)軌由兩種材料組成。PG右側(cè)部分單位長度電阻為r0，且PQ=QH=GH=L。PG左側(cè)導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒電阻均不計(jì)。整個(gè)導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒AC在恒力F作用下從靜止開始運(yùn)動(dòng)，在到達(dá)PG之前導(dǎo)體棒AC已經(jīng)勻速。

（1）求當(dāng)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)回路中的電流；

（2）若導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到PQ中點(diǎn)時(shí)速度大小為v1，試計(jì)算此時(shí)導(dǎo)體棒加速度；

（3）若導(dǎo)體棒初始位置與PG相距為d，運(yùn)動(dòng)到QH位置時(shí)速度大小為v2，試計(jì)算整個(gè)過程回路中產(chǎn)生的焦耳熱。

 

（1）（2），方向水平向左 （3）Q＝F（L＋d）－

【解析】

試題分析：(1)導(dǎo)體棒勻速，則：F＝F安 （1分）

根據(jù)安培力公式F安＝ILB （1分）

解得：（1分）

(2)導(dǎo)體棒進(jìn)入PQ右側(cè)后，回路中電阻減小，電流增大，導(dǎo)體棒做減速運(yùn)動(dòng)。（1分）

設(shè)導(dǎo)體棒的加速度為a，則： F安－F ＝ma（1分）F安＝ILB

根據(jù)閉合電路歐姆定律有：I＝（1分）

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有：E＝BLv1（1分）

解得：（1分），方向水平向左（1分）

(3)對導(dǎo)體棒整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程應(yīng)用功能關(guān)系，有：F（L＋d）＝＋Q（2分）

解得：Q＝F（L＋d）－（1分）

考點(diǎn)：本題考查了電磁感應(yīng)定律、牛頓第二定律、功能關(guān)系、歐姆定律.

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2015屆湖北黃石二中、鄂南高中、鄂州高中高三上學(xué)期期中物理試卷（解析版） 題型：選擇題

在物理學(xué)發(fā)展的過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動(dòng)了人類文明的進(jìn)程．在對以下幾位物理學(xué)家所作科學(xué)貢獻(xiàn)的敘述中，下列說法正確的是

A、在對自由落體運(yùn)動(dòng)的研究中，伽利略猜想運(yùn)動(dòng)速度與下落時(shí)間成正比，并直接用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證

B、牛頓應(yīng)用“理想斜面實(shí)驗(yàn)”推翻了亞里士多德的“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”觀點(diǎn)

C、卡文迪許用扭稱實(shí)驗(yàn)測出萬有引力恒量，由此稱他為第一個(gè)“測出地球質(zhì)量”的人

D、庫侖發(fā)現(xiàn)了點(diǎn)電荷的相互作用規(guī)律；安培通過油滴實(shí)驗(yàn)測定了元電荷的數(shù)值

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2015屆海南省三亞市高二下期末物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行軌道上，平行放置兩根質(zhì)量和電阻都相同的滑桿ab和cd，組成矩形閉合回路．軌道電阻不計(jì)，勻強(qiáng)磁場B垂直穿過整個(gè)軌道平面．開始時(shí)ab和cd均處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用一個(gè)平行軌道的恒力F向右拉ab桿，則下列說法正確的是

A．cd桿向左運(yùn)動(dòng)

B．cd桿向右運(yùn)動(dòng)

C．a(chǎn)b與cd桿均先做變加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)

D．a(chǎn)b與cd桿均先做變加速運(yùn)動(dòng)，后做勻加速運(yùn)動(dòng)

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2015屆浙江省深化課程改革協(xié)作校高三11月期中聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，兩個(gè)有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B和2B，方向分別垂直紙面向里和向外，其寬度均為L，距磁場區(qū)域的左側(cè)L處，有一邊長為L的正方形導(dǎo)體線框，總電阻為R，且線框平面與磁場方向垂直，線框一邊平行于磁場邊界，現(xiàn)用外力F使線框以圖示方向的速度v勻速穿過磁場區(qū)域，以初始位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，規(guī)定：線框中電流沿逆時(shí)針方向時(shí)的電動(dòng)勢E為正，磁感線垂直紙面向里時(shí)磁通量Φ為正，外力F向右為正。則以下關(guān)于線框中的磁通量Φ、感應(yīng)電動(dòng)勢E、外力F和電功率P隨時(shí)間變化的圖象中正確的是

 

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2015屆浙江省深化課程改革協(xié)作校高三11月期中聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，質(zhì)量為2kg的物塊A與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1，質(zhì)量1kg的物塊B與地面的摩擦忽略不計(jì)，在已知水平力F=11N的作用下，A、B一起做加速運(yùn)動(dòng)，則下列說法中正確的是

A．AB的加速度均為3.67m/s2

B．AB的加速度均為3.3 m/s2

C．A對B的作用力為3.3N

D．A對B的作用力為3.0N

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2015屆浙江省“溫州八�！备呷敌Ｂ�(lián)考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面，規(guī)定向里的方向?yàn)檎�，磁感�?qiáng)度B隨時(shí)間t變化規(guī)律如圖甲所示。在磁場中有一細(xì)金屬圓環(huán)，圓環(huán)平面位于紙面內(nèi)，如圖乙所示。令I(lǐng)1、I2、I3分別表示Oa、ab、bc段的感應(yīng)電流，F(xiàn)1、F2、F3分別表示很小一段金屬環(huán)對應(yīng)I1、I2、I3時(shí)受到的安培力。則

A．I1沿逆時(shí)針方向，I2沿順時(shí)針方向

B．I2沿順時(shí)針方向，I3沿順時(shí)針方向

C．F1方向指向圓心，F(xiàn)2方向指向圓心

D．F2方向背離圓心向外，F(xiàn)3方向指向圓心

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2015屆浙江省“溫州八�！备呷敌Ｂ�(lián)考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

氣象研究小組用圖示簡易裝置測定水平風(fēng)速。在水平地面上豎直固定一直桿，質(zhì)量為m 的薄空心塑料球用細(xì)線懸于桿頂端O，當(dāng)水平風(fēng)吹來時(shí)，球在水平風(fēng)力的作用下飄起來。已知風(fēng)力大小正比于風(fēng)速，當(dāng)風(fēng)速v0=3m/s時(shí)，測得球平衡時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角θ=30°。則

A．細(xì)線拉力與風(fēng)力的合力大于mg

B．若風(fēng)速增大到某一值時(shí)，θ 可能等于90°

C．細(xì)線拉力的大小為

D．θ=60°時(shí)，風(fēng)速v=6m/s

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2015屆河南省高三上學(xué)期10月月考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，水平地面上不同位置的三個(gè)小球斜上拋，沿三條不同的路徑運(yùn)動(dòng)最終落在同一點(diǎn)，三條路徑的最高點(diǎn)是等高的，若忽略空氣阻力的影響，下列說法正確的是（ ）

A．沿路徑1拋出時(shí)的小球落地的速率最小

B．沿路徑3拋出的小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長

C．三個(gè)小球拋出的初速度豎直分量相等

D．三個(gè)小球拋出的初速度水平分量相等

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2015屆河北省邯鄲市高三9月摸底考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖，一個(gè)傾角θ＝30°的光滑直角三角形斜劈固定在水平地面上，頂端連有一輕質(zhì)光滑定滑輪。質(zhì)量為m的A物體置于地面，上端與勁度系數(shù)為k的豎直輕彈簧相連。一條輕質(zhì)繩跨過定滑輪，一端與斜面上質(zhì)量為m的B物體相連，另一端與彈簧上端連接。調(diào)整細(xì)線和A、B物體的位置，使彈簧處于原長狀態(tài)，且細(xì)繩自然伸直并與三角斜劈的兩個(gè)面平行�，F(xiàn)將B物體由靜止釋放，已知B物體恰好能使A物體剛要離開地面但不繼續(xù)上升。求：

（1）B物體在斜面上下滑的最大距離x；

（2）B物體下滑到最低點(diǎn)時(shí)的加速度大小和方向；

（3）若將B物體換成質(zhì)量為2m的C物體，C物體由上述初始位置靜止釋放，當(dāng)A物體剛好要離開地面時(shí)，C物體的速度大小v。

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案