【題目】如圖,豎直面上兩足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌間距為L,頂端連接阻值為R的電阻。在水平虛線MN下方存在方向垂直導(dǎo)軌平面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B。將一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌從MN處由靜止釋放,導(dǎo)體棒向下運動的距離為L時恰好勻速。導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻均不計,重力加速度為g

(1)求導(dǎo)體棒加速過程中通過電阻R的電量q和電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q;

(2)若導(dǎo)體棒在磁場中向下運動的總距離為2L時,磁感應(yīng)強度大小開始隨時間變化,使得導(dǎo)體棒恰好沿導(dǎo)軌向下做加速度為g的勻加速直線運動,求磁感應(yīng)強度大小Bt隨時間t變化的關(guān)系式。

【答案】(1) ,;(2)

【解析】

(1)根據(jù)電磁感應(yīng)中的電荷量的推論公式

導(dǎo)體棒勻速運動,據(jù)平衡條件有

由能量守恒定律得

聯(lián)立解得

(2)當(dāng)導(dǎo)體棒做加速度為g的勻加速直線運動時,回路中的感應(yīng)電流為零,閉合回路的磁通量不變,設(shè)時間為t時,導(dǎo)體棒的下落高度

由于磁通量不變,則有

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,半徑為r的圓形區(qū)域中,分布有磁感應(yīng)強度大小均為B的勻強磁場,其中上半圓與下半圓的磁場方向相反。一個質(zhì)子(質(zhì)量為m、電量為q)和一個α粒子自圓心O點垂直于磁場分界線分別以相同的速度向上射出,求質(zhì)子和α粒子在磁場中運動的(已知cosθ=a,則arccosαθ;sinθ=b,則arcsinb=θ)。

(1)半徑之比;

(2)時間之比。

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【題目】粗細均勻的U形管裝有水銀,左管上端有一活塞P,右管上端有一閥門S,開始時活塞位置與閥門等高,如圖所示,閥門打開時,管內(nèi)兩邊水銀面等高,兩管空氣柱高均為l= 20cm,此時兩邊空氣柱溫度均為27℃,外界大氣壓強Po= 76cmHg,若將閥門S關(guān)閉后,使左邊活塞P緩慢下壓,直至右邊水銀上升l0cm,在活塞下壓過程中,左管內(nèi)空氣溫度始終保持27℃,并使右管內(nèi)空氣溫度上升到177℃,求此時左管內(nèi)空氣的長度是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,在直角坐標系xOy中有a、b、c、d四點,c點坐標為(-4cm3cm),F(xiàn)加上一方向平行于xOy平面的勻強電場,b、cd三點電勢分別為9V、25V16V,將一電荷量為-2×10-5C的點電荷從a點沿abcd移動到d點,下列說法正確的是( 。

A.坐標原點O的電勢為-4V

B.電場強度的大小為500V/m

C.該點電荷在a點的電勢能為2×10-4J

D.該點電荷從a點移到d點的過程中,電場力做的功為8×10-4J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系的實驗中,某同學(xué)把兩根勁度系數(shù)分別為k1、k2的輕彈簧按如圖所示連接起來進行探究。在彈性限度內(nèi),將50克的鉤碼逐個掛在彈簧下端,讀出指針A、B的示數(shù)LALB并填入了下表。

(1)該同學(xué)認為彈簧k1頂端O必須位于刻度尺的零刻度處,才能利用表格中的數(shù)據(jù)求出勁度系數(shù)k1,你認為他的觀點正確嗎?答:______(選填正確不正確);

(2)從表格數(shù)據(jù)可以得出:k1______k2(選填”“=”);

(3)該同學(xué)把這兩根彈簧等效視為一根彈簧,接著用鉤碼數(shù)分別為“1”“3”這兩組數(shù)據(jù)求其等效勁度系數(shù),求得的結(jié)果為______N/m(保留2位有效數(shù)字,取g=9.8m/s2)。

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【題目】如圖,水平轉(zhuǎn)盤可繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動,盤上疊放著質(zhì)量均為AB兩個物塊,B物塊用長為的細線與固定在轉(zhuǎn)盤中心處的力傳感器相連,兩個物塊和傳感器的大小均可不計,細線能承受的最大拉力為8N。A、B間的動摩擦因數(shù)為0.4B與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)為0.1,且可認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。轉(zhuǎn)盤靜止時,細線剛好伸直,傳感器的讀數(shù)為零。當(dāng)轉(zhuǎn)盤以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動時,傳感器上就會顯示相應(yīng)的讀數(shù)F,則下列判斷正確的是( 。

A.當(dāng)時,隨著角速度的增大,力傳感器的讀數(shù)一直增大

B.當(dāng)時,隨著角速度的增大,力傳感器的讀數(shù)一直增大

C.當(dāng)細線恰好被拉斷時,AB恰好發(fā)生相對滑動

D.當(dāng)時,細線恰好被拉斷

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)設(shè)想運用如圖甲所示的實驗電路,測量未知電阻Rx的阻值、電流表A的內(nèi)阻和電源(內(nèi)阻忽略不計)的電動勢,實驗過程中電流表的讀數(shù)始終符合實驗要求。

1)為了測量未知電阻Rx的阻值,他在閉合開關(guān)之前應(yīng)該將兩個電阻箱的阻值調(diào)至_______(選填“最大”或“最小”),然后閉合開關(guān)K1,將開關(guān)K2撥至1位置,調(diào)節(jié)R2使電流表A有明顯讀數(shù)I0;接著將開關(guān)K2撥至2位置。保持R2不變,調(diào)節(jié)R1,當(dāng)調(diào)節(jié)R1=34.2 Ω時,電流表A讀數(shù)仍為I0,則該未知電阻的阻值Rx=_______ Ω。

2)為了測量電流表A的內(nèi)阻RA和電源(內(nèi)阻忽略不計)的電動勢E,他將R1的阻值調(diào)到R1=1.5 Ω,R2調(diào)到最大,將開關(guān)K2撥至2位置,閉合開關(guān)K1;然后多次調(diào)節(jié)R2,并在表格中記錄下了各次R2的阻值和對應(yīng)電流表A的讀數(shù)I;最后根據(jù)記錄的數(shù)據(jù),他畫出了如圖乙所示的圖象,根據(jù)你所學(xué)知識和題中所給字母寫出該圖象對應(yīng)的函數(shù)表達式為:_______;利用圖象中的數(shù)據(jù)可求得,電流表A的內(nèi)阻RA=__Ω,電源(內(nèi)阻忽略不計)的電動勢E=_____ V。

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【題目】某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置探究“小車的加速度與所受合外力的關(guān)系”,具體實驗步驟如下:

A.按照圖示安裝好實驗裝置,掛上沙桶(含少量沙子);

B.調(diào)節(jié)長木板的傾角,輕推小車后,使小車沿長木板向下運動,且通過兩個光電門的時間相等;

C.取下細繩和沙桶,測量并記錄沙子和桶的總質(zhì)量m;

D.保持長木板的傾角不變,不掛沙桶,將小車置于靠近滑輪的位置,由靜止釋放小車,記錄小車先后通過光電門1和2時顯示的時間;

E.重新掛上細繩和沙桶,改變沙桶中沙子的質(zhì)量,重復(fù)B、C、D步驟.

(1)若沙桶和沙子的總質(zhì)量為m,小車的質(zhì)量為M,重力加速度為g,則步驟D中小車加速下滑時所受合力大小為________.(忽略空氣阻力)

(2)如圖乙所示,用游標卡尺測得小車上遮光片的寬度為________mm.

(3)若遮光片的寬度為d,光電門1、2之間的距離為l,通過光電門1和2時顯示的時間分別為t1、t2,則小車的加速度a=________

(4)有關(guān)本實驗的說法正確的是________(填選項前的字母).

A.沙桶和沙子的總質(zhì)量必須遠小于小車的質(zhì)量

B.小車的質(zhì)量必須遠小于沙桶和沙子的總質(zhì)量

C.平衡摩擦力時要取下細繩和沙桶

D.平衡摩擦力時不能取下細繩和沙桶

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【題目】如圖,一質(zhì)量m=1×106kg,帶電量q=﹣2×108C的微粒以初速度v0豎直向上從A點射入一水平向右的勻強電場,當(dāng)微粒運動到比A2cmB點時速度大小也是v0,但方向水平,且AB兩點的連線與水平方向的夾角為45°,g10m/s2,

求:(1AB兩點間的電勢差UAB;

2)勻強電場的場強E的大。

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