【題目】如圖,光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置,電阻不計(jì),導(dǎo)軌間距為l,左側(cè)接一阻值為R的電阻。區(qū)域cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場,磁場寬度為s。一質(zhì)量為m,電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,受到F0.5v0.4N)(v為金屬棒運(yùn)動速度)的水平力作用,從磁場的左邊界由靜止開始運(yùn)動,測得電阻兩端電壓隨時間均勻增大。(已知l1m,m1kgR0.3,r0.2s1m

1)分析并說明該金屬棒在磁場中做何種運(yùn)動;

2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;

3)若經(jīng)過一段時間后撤去外力,且棒在運(yùn)動到ef處時恰好靜止,求外力F作用的時間;

4)若在棒未出磁場區(qū)域時撤去外力,畫出棒在整個運(yùn)動過程中速度隨位移的變化所對應(yīng)的各種可能的圖線。

【答案】1)金屬棒做勻加速運(yùn)動(2B0.5T3t1s4)可能圖線如下:

【解析】

1)金屬棒做勻加速運(yùn)動,R兩端電壓UIvU隨時間均勻增大,即v隨時間均勻增大,加速度為恒量;

2)對金屬棒受力分析,由牛頓第二定律得:

Fma

以:

F0.5v0.4

代入得:

0.5v0.4a

av無關(guān),所以a0.4m/s2

0.5)=0

得:

B0.5T

3)撤去外力前,有:

x1at2

v0x2at

x1x2s

所以有:

at2ats

得:

0.2t20.8t10

解得:

t1s

4)可能圖線如下:

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,水平放置的光滑平行導(dǎo)軌足夠長且處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌上放置兩根與導(dǎo)軌垂直的質(zhì)量、阻值均相等的導(dǎo)體棒abcd,給導(dǎo)體棒ab一初動能Ek,使其開始向右運(yùn)動,下列說法正確的是( 。

A.導(dǎo)體棒ab的速度不斷減小到0

B.導(dǎo)體棒ab的加速度不斷減小到0

C.導(dǎo)體棒cd的加速度不斷增大

D.導(dǎo)體棒cd最終能產(chǎn)生的熱量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的勻強(qiáng)電場中,12、3三條虛線表示三個等勢面,a、b分別是等勢面1、3上的兩個點(diǎn),下列說法正確的是( 。

A. 等勢面1、2、3的電勢相等

B. ab兩點(diǎn)場強(qiáng)的大小和方向均相同

C. 若將一負(fù)電荷由a移到b,其電勢能減小

D. 若將一正電荷由a移到b,其電勢能減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在如圖所示的裝置中,離子源A可提供速度很小的正離子(其速度可視為零),經(jīng)加速電壓加速后從S點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于紙面向外,虛線框?yàn)榇艌鰠^(qū)域的邊界線,在磁場作用下,離子沿半個圓周運(yùn)動后射出磁場,射出點(diǎn)PS的距離用x表示。

(1)當(dāng)離子源提供的是單一種類的第一種離子時,PS的距離為x1,當(dāng)離子源提供的是單一種類的第二種離子時,PS的距離為x2,已知x1/x2=a。試求這兩種離子在磁場中運(yùn)動的時間之比。

(2)若離子源A提供的是由H+D+、4He+、H2+混合而成的多種離子,又通過速度選擇器使各種離子的速度的速率都為v,當(dāng)這些離子從S點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場后,從磁場射出時可分離出哪幾種離子束?若v=2.0×106m/s,B=0.50T,元電荷e=1.60×10-19C,質(zhì)子質(zhì)量mP=1.68×10-27kg,試求各種離子出點(diǎn)PS的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,金屬板帶有等量異種電荷,板間某一豎直平面內(nèi)電場線的分布如實(shí)線所示,已知該平面內(nèi)PO的連線為等勢線,且與電場線上兩點(diǎn)M、N的連線垂直.一帶電油滴在O點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài).則(  )

A. 若將油滴置于P處,仍能靜止

B. 若將油滴從M處釋放,將沿電場線運(yùn)動至N

C. M點(diǎn)的電勢一定比N點(diǎn)的高

D. 油滴在M點(diǎn)的電勢能一定比在N點(diǎn)的小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】光滑水平面上有一邊長為L的正方形區(qū)域處在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中,電場方向與正方形一邊平行.一質(zhì)量為m、帶電量為Q的小球由某一邊的中點(diǎn),以垂直于該邊的水平初速v0進(jìn)入該正方形區(qū)域.當(dāng)小球再次運(yùn)動到該正方形區(qū)域的邊緣時,具有動能的大小可能是(  )

A. 0B. C. QELD. QEL

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)做探究求合力的方法實(shí)驗(yàn)的情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OBOC為細(xì)繩,圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖.

1)關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的下列說法中正確的是_____(填字母代號).

A.同一次實(shí)驗(yàn)中,O點(diǎn)位置不允許變動

B.實(shí)驗(yàn)中,只需記錄彈簧測力計(jì)的讀數(shù)和O點(diǎn)的位置

C.實(shí)驗(yàn)中,把橡皮筋的另一端拉到O點(diǎn)時,兩個彈簧測力計(jì)之間的夾角必須取90°

D.實(shí)驗(yàn)中,要始終將其中一個彈簧測力計(jì)沿某一方向拉到最大量程,然后調(diào)節(jié)另一彈簧測力計(jì)拉力的大小和方向,把橡皮筋另一端拉到O點(diǎn)

2)其中對減小實(shí)驗(yàn)誤差有益的說法是_____(填字母代號).

A.兩細(xì)繩必須等長

B.彈簧秤、細(xì)繩、橡皮筋都應(yīng)與木板平行

C.用兩彈簧秤同時拉細(xì)繩時兩彈簧秤示數(shù)之差應(yīng)盡可能大

D.拉橡皮筋的細(xì)繩要長些,標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些

3)在該實(shí)驗(yàn)中,F1F2表示兩個互成角度的力,F表示由平行四邊形定則作出的F1F2的合力; F表示用一個彈簧秤拉橡皮筋時的力,則各圖丁中符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的是_____

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】沿著光滑的長直水平軌道放一個條形磁鐵,質(zhì)量為M,它的正前方隔一定距離在軌道上再放質(zhì)量為m的鋁塊。給鋁塊一個初速度v0使它向著磁鐵一個磁極運(yùn)動,如圖。假如有碰撞時認(rèn)為不損失機(jī)械能且只考慮在軌道上的情況,以下說法可能的是

A. 鋁塊將保持v0不變撞到磁鐵上

B. 鋁塊的速度減到 為止

C. 鋁塊與磁鐵最后的總動能是

D. 鋁塊和磁鐵將沿同方向運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,輕桿一端固定在點(diǎn),另一端固定一小球,現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動.小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時,桿與小球間彈力大小為,小球在最高點(diǎn)的速度大小為v,其FNv2圖像如圖乙所示.則

A.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?/span>

B.小球的質(zhì)量為

C.小球在最高點(diǎn)且v2=c時,桿對小球的彈力方向向上

D.小球在最高點(diǎn)且v2=2b時,桿對小球的彈力大小為

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