【題目】如圖所示,兩根足夠長的直金屬 MN、PQ平行放置在傾角為 的絕緣斜面上, 兩導軌間距為 L。M、P 兩點間接有阻值為 R 的電阻。一根質(zhì)量為 m的均勻直金屬桿 ab 在兩導軌上,并與導軌垂直。整套裝置處于磁感應強度為 B的勻強磁場中,磁場方向垂直 斜面向下。導軌和金屬桿的電阻可忽略。讓 ab桿沿導軌由靜止開始下滑,導軌和金屬桿接 觸良好,不計它們之間的摩擦。

(1)在加速下滑過程中,當 ab 桿的速度大小為 v 時,ab 桿中的電流及其加速度的大。

(2)求在下滑過程中 ab 桿可達到的最大速度。

(3)從開始下滑到達到最大速度的過程中,棒沿導軌下滑了距離 s,求整個裝置生熱多少.

【答案】(1) , (2) (3)

【解析】(1)在加速下滑過程中 ab桿的速度大小為 v時,感應電動勢E=BLv

此時 ab桿中的電流

金屬桿受到的安培力:

由牛頓第二定律得

(2) 金屬桿勻速下滑時速度達到最大,由平衡條件得:

則速度的最大值

(3)若達到最大速度時,導體棒下落高度為 h,由能量守恒定律得:

則焦耳熱

練習冊系列答案
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【題目】下列情形中,哪種情形不能求得地球的質(zhì)量(   )

A. 已知地球的半徑和地球表面的重力加速度 B. 已知近地衛(wèi)星的周期和它的向心加速度

C. 已知衛(wèi)星的軌道半徑和運行周期 D. 已知衛(wèi)星質(zhì)量和它的離地高度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,與水平面成37°的傾斜軌道AC,其延長線在D點與半圓軌道DF相切,全部軌道為絕緣材料制成且位于豎直面內(nèi),整個空間存在水平向左的勻強電場,MN的右側(cè)存在垂直于紙面向里的勻強磁場(C點在MN邊界上)。一質(zhì)量為0.4kg的帶電小球沿軌道AC下滑,至C點時速度為,接著沿直線CD運動到D處進入半圓軌道,進入時無動能損失,恰好能通過F點,通過F點時速度為4m/s,取g=10m/s2求:

1)小球帶正電還是負電;

2)小球在半圓軌道部分克服摩擦力所做的功;

3)小球從F點飛出時磁場同時消失,小球離開F點后的運動軌跡與AC軌道所在直線的交點為GG點未標出),求G點到D點的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個質(zhì)量為m=2.0×10-11kg,電荷量q=+1.0×10-5C的帶電微粒(重力忽略不計),從靜止開始經(jīng)U1=25V電壓加速后,水平進入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中.金屬板長L=20cm,兩板間距.求:

1)微粒進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度V0是多大?

2)若微粒射出電場過程的偏轉(zhuǎn)角為θ=30,并接著進入一個方向垂直與紙面向里的勻強磁場區(qū),則兩金屬板間的電壓U2是多大?

3)若該勻強磁場的寬度為,為使微粒不會由磁場右邊射出,該勻強磁場的磁感應強度B至少多大?這種情況下磁場中運動時間是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為某種彈射裝置的示意圖,該裝置由三部分組成,傳送帶左邊是足夠長的光滑水平面,一輕質(zhì)彈簧左端固定,右端連接著質(zhì)量M=6.0kg的物塊A。裝置的中間是水平傳送帶,它與左右兩邊的臺面等高,并能平滑對接。傳送帶的皮帶輪逆時針勻速轉(zhuǎn)動,使傳送帶上表面以u=2.0m/s勻速運動。傳送帶的右邊是一半徑R=1.25m位于豎直平面內(nèi)的光滑1/4圓弧軌道。質(zhì)量m=2.0kg的物塊B1/4圓弧的最高處由靜止釋放。已知物塊B與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1傳送帶兩軸之間的距離l=4.5m。設物塊A、B之間發(fā)生的是正對彈性碰撞,第一次碰撞前,物塊A靜止。取g=10m/s2。求:

1)物塊B滑到1/4圓弧的最低點C時對軌道的壓力;

2)物塊B與物塊A第一次碰撞后彈簧的最大彈性勢能;

3)如果物塊AB每次碰撞后,物塊A再回到平衡位置時彈簧都會被立即鎖定,而當它們再次碰撞前鎖定被解除,求物塊B經(jīng)第一次與物塊A碰撞后在傳送帶上運動的總時間。

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【題目】如圖,在第一象限存在勻強磁場,磁感應強度方向垂直于紙面(xy平面)向外;在第四象限存在勻強電場,方向沿x軸負向。在y軸正半軸上某點以與x軸正向平行、大小為v0的速度發(fā)射出一帶正電荷的粒子,該粒子在(d,0)點沿垂直于x軸的方向進人電場。不計重力。若該粒子離開電場時速度方向與y軸負方向的夾角為θ,求:

1)電場強度大小和磁感應強度大小的比值;

2)該粒子在電場和磁場中運動的總時間。

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【題目】某物理實驗小組采用如圖甲所示的裝置研究平拋運動

(1)安裝實驗裝置的過程中,斜槽末端的切線必須是水平的,這樣做的目的是_________

A.保證小球飛出時,速度既不太大,也不太小

B.保證小球飛出時,初速度水平

C.保證小球在空中運動的時間每次都相等

D.保證小球運動的軌跡是一條拋物線

(2)某同學每次都將小球從斜槽的同一位置無初速釋放,并從斜槽末端水平飛出。改變水平擋板的高度,就改變了小球在板上落點的位置,從而可描繪出小球的運動軌跡。某同學設想小球先后三次做平拋,將水平板依次放在如圖乙1、2、3的位置,且l與2的間距等于2與3的間距。若三次實驗中,小球從拋出點到落點的水平位移依次為x1、x2、x3,忽略空氣阻力的影響,下面分析正確的是_________。

A.x2-x1=x3-x2 B.x2-x1<x3-x2 C.x2-x1>x3-x2 D.無法判斷

(3)另一同學通過正確的實驗步驟及操作,在坐標紙上描出了小球水平拋出后的運動軌跡。部分運動軌跡如圖丙所示。圖中水平方向與豎直方向每小格的長度均為L,P1、P2和P3是軌跡圖線上的3個點,P1和P2、P2和P3之間的水平距離相等。重力加速度為g.可求出小球從P1運動到P2所用的時間為_________,小球拋出時的水平速度為_________

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【題目】在研究影響平行板電容器電容大小的因素的實驗中,用靜電計測量平行板電容器兩極板間的電勢差,如圖所示,由兩塊相互靠近彼此絕緣的平行金屬板組成平行板電容器的極板N與靜電計金屬球相連,極板M接地.在兩板相距一定距離時,給電容器充電,靜電計指針張開一定角度.在整個實驗過程中,保持電容器的帶電荷量Q不變,下面的操作中將使靜電計指針張角變大的是

A. 僅將M板水平向右平移靠近N

B. M板向下平移

C. M、N之間插入玻璃板

D. M、N之間緊靠M插入有一定厚度的金屬板

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】火車軌道的轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌,如圖所示.若已知某轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌道對水平面傾角為θ,列車以某一速率v通過該彎道時,內(nèi)外軌道均不受側(cè)向壓力,則下列說法中正確的是(  )

A. 列車彎道的軌道半徑

B. 當列車速度大于v時,外軌將受到側(cè)向壓力作用

C. 當列車速度小于v時,外軌將受到側(cè)向壓力作用

D. 當火車質(zhì)量改變時,要使內(nèi)外軌都不受側(cè)向壓力作用,其行駛的速率v要改變

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