【題目】如圖,水平面(紙面)內(nèi)間距為l的平行金屬導(dǎo)軌間接一電阻,質(zhì)量為m、長度為l的金屬桿置于導(dǎo)軌上。t=0時,金屬桿在水平向右、大小為F的恒定拉力作用下由靜止開始運(yùn)動,t0時刻,金屬桿進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,且在磁場中恰好能保持勻速運(yùn)動。桿與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計,兩者始終保持垂直且接觸良好,兩者之間的動摩擦因數(shù)為μ。重力加速度大小為g。求:
(1)金屬桿在磁場中運(yùn)動時產(chǎn)生的電動勢的大小;
(2)電阻的阻值。
【答案】(1)(2)
【解析】試題分析:(1)設(shè)金屬桿進(jìn)入磁場前的加速度大小為a,由牛頓第二定律得
ma=F-μmg①
設(shè)金屬桿到達(dá)磁場左邊界時的速度為v,由運(yùn)動學(xué)公式有
v=at0②
當(dāng)金屬桿以速度v在磁場中運(yùn)動時,由法拉第電磁感應(yīng)定律,桿中的電動勢為
E=Blv③
聯(lián)立①②③式可得
E=Blt0④
(2)設(shè)金屬桿在磁場區(qū)域中勻速運(yùn)動時,金屬桿的電流為I,根據(jù)歐姆定律
I=⑤
式中R為電阻的阻值。金屬桿所受的安培力為
f=BIl⑥
因金屬桿做勻速運(yùn)動,由牛頓運(yùn)動定律得
F–μmg–f=0⑦
聯(lián)立④⑤⑥⑦式得
R=⑧
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,圖甲和圖乙分別表示正弦脈沖波和方波的交變電流與時間的變化關(guān)系.若使這兩種電流分別通過兩個完全相同的電阻,則經(jīng)過1 min的時間,兩電阻消耗的電功之比W甲∶W乙為( )
A. 1∶
B. 1∶2
C. 1∶3
D. 1∶6
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【題目】出租車使人們的出行更加便捷。除了等候、低速行駛等因素外,打車費(fèi)用還取決于車行駛的
A. 平均速度 B. 加速度 C. 路程 D. 位移
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【題目】下列關(guān)于速度和加速度關(guān)系的說法中正確的是
A. 加速度越來越小,速度可能越來越大
B. 加速度的方向就是速度的方向
C. 加速度為零時,速度一定為零
D. 速度變化量越大,加速度越大
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【題目】下列關(guān)于力矩的敘述中正確的是( 。
A.使物體保持靜止?fàn)顟B(tài)的原因
B.是物體轉(zhuǎn)動的原因
C.是物體轉(zhuǎn)動狀態(tài)改變的原因
D.桿狀物體的平衡只能是在力矩作用下的力矩平衡
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【題目】下列關(guān)于使用機(jī)械的說法,錯誤的是( 。
A.實(shí)際情況下,使用機(jī)械總是費(fèi)功的
B.不管什么情況下,使用機(jī)械都不可能省功
C.使用機(jī)械一定可以省力
D.使用機(jī)械可能更費(fèi)力
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【題目】一列簡諧橫波如圖所示,t1時刻的波形如圖中實(shí)線所示,t2時刻的波形如圖中虛線所示,已知△t=t2﹣t1=0.5s,問:
(1)若波向左傳播,則這列波的傳播速度是多少?
(2)若波向右傳播,且4T<△t<5T,波速是多大?
(3)若波速等于100m/s,則波向哪個方向傳播?
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【題目】在“練習(xí)使用多用電表”實(shí)驗(yàn)中
(1)某同學(xué)欲測量一節(jié)干電池的電壓,下述操作正確的是 (填字母)
A.歐姆調(diào)零.選擇檔位.表筆接觸電池兩極(其中紅表筆接觸正極).讀數(shù)
B.機(jī)械調(diào)零.選擇檔位.表筆接觸電池兩極(其中紅表筆接觸正極).讀數(shù)
C.選擇檔位.機(jī)械調(diào)零.表筆接觸電池兩極(其中黑表筆接觸正極).讀數(shù)
D.選擇檔位.歐姆調(diào)零.表筆接觸電池兩極(其中黑表筆接觸正極).讀數(shù)
(2)該同學(xué)欲測量如圖甲所示插座的電壓,則應(yīng)把多用電表的選擇開關(guān)打到如圖乙所示的 位置(選填A(yù)、B、C、….Q)
(3)經(jīng)過正確操作后,電表指針指向如圖丙所示,則插座的電壓為 。
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【題目】利用電場和磁場來控制帶電粒子的運(yùn)動,在現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)設(shè)備中有廣泛的應(yīng)用。如圖1所示為電子槍的結(jié)構(gòu)示意圖,電子從熾熱的金屬絲發(fā)射出來,在金屬絲和金屬板之間加以電壓U0,發(fā)射出的電子在真空中加速后,沿電場方向從金屬板的小孔穿出做直線運(yùn)動。已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,不計電子重力及電子間的相互作用力。設(shè)電子剛剛離開金屬絲時的速度為零。
(1)求電子從金屬板小孔穿出時的速度v0的大。
(2)示波器中的示波管是利用電場來控制帶電粒子的運(yùn)動。如圖2所示,Y和Y′為間距為d的兩個偏轉(zhuǎn)電極,兩板長度均為L,極板右側(cè)邊緣與屏相距x, O O′為兩極板間的中線并與屏垂直,O點(diǎn)為電場區(qū)域的中心點(diǎn)。接(1),從金屬板小孔穿出的電子束沿O O′射入電場中,若兩板間不加電場,電子打在屏上的O′點(diǎn)。為了使電子打在屏上的P點(diǎn), P與O′相距h,已知電子離開電場時速度方向的反向延長線過O點(diǎn)。則需要在兩極板間加多大的電壓U;
(3)電視機(jī)中顯像管的電子束偏轉(zhuǎn)是用磁場來控制的。如圖3所示,有一半徑為r的圓形區(qū)域,圓心a與屏相距l(xiāng),b是屏上的一點(diǎn),ab與屏垂直。接(1),從金屬板小孔穿出的電子束沿ab方向進(jìn)入圓形區(qū)域,若圓形區(qū)域內(nèi)不加磁場時,電子打在屏上的b點(diǎn)。為了使電子打在屏上的c點(diǎn),c與b相距l,則需要在圓形區(qū)域內(nèi)加垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場。求這個磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。
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