【題目】如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為 m、電阻不計(jì)、足夠長的光滑 U 形金屬框架 MNQP， 位于光滑水平桌面上，平行導(dǎo)軌 MN 和 PQ 相距 L。分界線 OO＇與平行軌道垂直，左右兩側(cè)存在著區(qū)域很大、方向分別為豎直向上和豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B。 另有質(zhì)量也為 m 的金屬棒 CD，平行于 OO＇放置在其左側(cè)導(dǎo)軌上，并用一根輕質(zhì)細(xì)線系在定點(diǎn) A。已知細(xì)線能承受的最大拉力為 T0，CD 棒接入導(dǎo)軌間的有效電阻為 R。現(xiàn)從 t＝0 時(shí)刻開始對 U 形框架施加水平向右的拉力 F，使其從靜止開始做加速度為 a 的勻加速直線運(yùn)動。從框架開始運(yùn)動到細(xì)線斷裂的整個(gè)過程，

（1）求所需的時(shí)間 t0；

（2）求流過金屬棒 CD 的電荷量 q；

（3）已知拉力做功為 W，求該過程金屬棒 CD 中產(chǎn)生的焦耳熱。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1)細(xì)線斷裂時(shí)，CD 受到的安培力 FCD=T0

即

FCD=BIL=T0

其中

金屬框架做勻加速直線運(yùn)動

v=at0

由以上各式可得

(2)金屬框架做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)過時(shí)間t0運(yùn)動的位移

在這個(gè)過程中，流過回路的電荷量

其中

BxL

由以上各式可得

(3)從框架開始運(yùn)動到細(xì)線斷裂的過程中，由動能定理可得

解得：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，F、K、L、T是與一帶正電的點(diǎn)電荷處于同一平面內(nèi)的四個(gè)確定點(diǎn)，將一帶正電的試探電荷從F點(diǎn)移至K點(diǎn)和從L點(diǎn)移至K點(diǎn)，靜電力做功相等；將這一試探電荷從T點(diǎn)移至L點(diǎn)和從K點(diǎn)移至L點(diǎn)，靜電力做功也相等。則（ ）

A.F、K兩點(diǎn)電勢相等，L、T兩電電視相等

B.可以確定F、K、L、T各點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向

C.F點(diǎn)的電場強(qiáng)度與L點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等

D.將試探電荷從F點(diǎn)移至L點(diǎn)的過程中靜電力做負(fù)功

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，b球在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，BC為圓周運(yùn)動的直徑，豎直平臺與b球運(yùn)動軌跡相切于B點(diǎn)且高度為R。當(dāng)b球運(yùn)動到切點(diǎn)B時(shí)，將a球從切點(diǎn)正上方的A點(diǎn)水平拋出，重力加速度大小為g，從a球水平拋出開始計(jì)時(shí)，為使b球在運(yùn)動一周的時(shí)間內(nèi)與a球相遇(a球與水平面接觸后不反彈)，則下列說法正確的是（ ）

A.a球在C點(diǎn)與b球相遇時(shí)，a球的運(yùn)動時(shí)間最短

B.a球在C點(diǎn)與b球相遇時(shí)，a球的初始速度最小

C.若a球在C點(diǎn)與b球相遇，則a球拋出時(shí)的速率為

D.若a球在C點(diǎn)與b球相遇，則b球做勻速圓周運(yùn)動的周期為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】北京時(shí)間2019年4月20日22時(shí)41分，北斗三號系統(tǒng)首顆傾斜地球同步軌道（IGSO）衛(wèi)星順利升空，該衛(wèi)星軌道高度，軌道傾角，周期．地球同步（GEO）衛(wèi)星軌道如圖中所示，下列關(guān)于傾斜地球同步軌道（lGSO）衛(wèi)星的說法正確的是（ ）

A.該衛(wèi)星的運(yùn)行軌道如圖中所示

B.該衛(wèi)星繞地球飛行的速度大于

C.該衛(wèi)星與地球同步（GEO）衛(wèi)星的軌道半徑一定相同

D.該衛(wèi)星與地球同步（GEO）衛(wèi)星受地球引力大小一定相等

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為氫原子能級圖，當(dāng)氫原子從能級躍遷到能級時(shí)，可輻射出光；當(dāng)氫原子從能級躍遷到能級時(shí)，可輻射出光；當(dāng)氫原子從能級躍遷到能級時(shí)，可輻射出光．金屬鈉和金屬鉀的逸出功分別為和．則以下判斷正確的是（ ）

A.光的波長最長

B.光和光的動量大小之和等于光的動量大小

C.金屬鈉的極限頻率大于金屬鉀的極限頻率

D.光照射金屬鉀產(chǎn)生的光電子最大初動能為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，a、b、c、d是以O點(diǎn)為圓心的圓弧上的四個(gè)點(diǎn)，該圓的半徑R＝5m。a、b、c、d也在xOy坐標(biāo)系的x軸和y軸上，勻強(qiáng)電場的方向與x軸正方向成θ＝53°角，已知O點(diǎn)的電勢為零，a點(diǎn)的電勢為4V，則下列說法正確的是(　　)

A.勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E＝1V/m

B.b點(diǎn)電勢為2.5V

C.將一個(gè)電荷為-1C的試探電荷從b點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場力做功為6J

D.將一個(gè)電荷為+1C的試探電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn)，試探電荷的電勢能減少8J

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，質(zhì)量m＝3×10－3 kg的“”形金屬細(xì)框豎直放置在兩水銀槽中，“”形框的水平細(xì)桿CD長l＝0.20 m，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1＝1.0 T、方向水平向右的勻強(qiáng)磁場中．有一匝數(shù)n＝300匝、面積S＝0.01 m2的線圈通過開關(guān)K與兩水銀槽相連．線圈處于與線圈平面垂直的、沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示．(g＝10 m/s2)

(1)求0～0.10 s內(nèi)線圈中的感應(yīng)電動勢大小；

(2)t＝0.22 s時(shí)閉合開關(guān)K，若細(xì)桿CD所受安培力方向豎直向上，判斷CD中的電流方向及磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的方向；

(3)t＝0.22 s時(shí)閉合開關(guān)K，若安培力遠(yuǎn)大于重力，細(xì)框跳起的最大高度h＝0.20 m，求通過細(xì)桿CD的電荷量．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某探究性學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的電路測量電池的電動勢和內(nèi)阻。其中電流表A1的內(nèi)阻r1=1.0 kΩ，電阻R1=9.0 kΩ，為了方便讀數(shù)和作圖，給電池串聯(lián)一個(gè)R0=3.0 Ω的電阻。

①按圖示電路進(jìn)行連接后，發(fā)現(xiàn)、和三條導(dǎo)線中，混進(jìn)了一條內(nèi)部斷開的導(dǎo)線。為了確定哪一條導(dǎo)線內(nèi)部是斷開的，將電建S閉合，用多用電表的電壓擋先測量a、間電壓，讀數(shù)不為零，再測量、間電壓，若讀數(shù)不為零，則一定是________導(dǎo)線斷開；若讀數(shù)為零，則一定是___________導(dǎo)線斷開。

②排除故障后，該小組順利完成實(shí)驗(yàn)。通過多次改變滑動變阻器觸頭位置，得到電流表A1和A2的多組I1、I2數(shù)據(jù)，作出圖象如右圖。由I1–I2圖象得到電池的電動勢E=_________V，內(nèi)阻r=__________Ω。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國發(fā)射的神州五號載人宇宙飛船的周期約為90min．如果把它繞地球的運(yùn)動看作勻速圓周運(yùn)動，飛船運(yùn)動和人造地球同步衛(wèi)星的運(yùn)動相比（　�。�

A. 飛船的軌道半徑大于同步衛(wèi)星的軌道半徑

B. 飛船的運(yùn)行速度大于同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度

C. 飛船運(yùn)動的向心加速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動的向心加速度

D. 飛船運(yùn)動的角速度小于同步衛(wèi)星運(yùn)動的角速度

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案