如圖所示,兩根相距L1的平行粗糙金屬導(dǎo)軌固定在水平面上,導(dǎo)軌上分布著n 個寬度為d、間距為2d的勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直水平面向上。在導(dǎo)軌的左端連接一個阻值為R的電阻,導(dǎo)軌的左端距離第一個磁場區(qū)域L2的位置放有一根質(zhì)量為m,長為L1,阻值為r的金屬棒,導(dǎo)軌電阻及金屬棒與導(dǎo)軌間的接觸電阻均不計。某時刻起,金屬棒在一水平向右的已知恒力F作用下由靜止開始向右運動,已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g。

(1)若金屬棒能夠勻速通過每個勻強磁場區(qū)域,求金屬棒離開第2個勻強磁場區(qū)域時的速度v2的大。

(2)在滿足第(1)小題條件時,求第n個勻強磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強度Bn的大;

(3)現(xiàn)保持恒力F不變,使每個磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強度均相同,發(fā)現(xiàn)金屬棒通過每個磁場區(qū)域時電路中的電流變化規(guī)律完全相同,求金屬棒從開始運動到通過第n個磁場區(qū)域的整個過程中左端電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年遼寧省高一6月考物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,傳送帶以恒定速率v運動,現(xiàn)將質(zhì)量都是m的小物體甲、乙(視為質(zhì)點)先后輕輕放在傳送帶的最左端,甲到達(dá)A處時恰好達(dá)到速率v,乙到達(dá)B處時恰好達(dá)到速率v。則下列說法正確的是( )

A. 甲、乙兩物塊在傳送帶上加速運動時具有的加速度相同

B. 甲、乙兩物塊在傳送帶上加速運動時間相等

C. 傳送帶對甲、乙兩物體做功相等

D. 乙在傳送帶上滑行產(chǎn)生的熱量與甲在傳送帶上滑行產(chǎn)生的熱量相等

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科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年河北省冀州市高二下期中物理A卷(解析版) 題型:填空題

下列說法正確的是 。

A.放射性元素的半衰期與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件有關(guān)

B.β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子時所產(chǎn)生的

C.比結(jié)合能越大,原子中核子結(jié)合的越牢固,原子核越穩(wěn)定

D.大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時,最多可產(chǎn)生4種不同頻率的光子

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科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年甘肅省高一天蘭班下期中物理試卷(解析版) 題型:選擇題

“嫦娥一號”衛(wèi)星發(fā)射后通過自帶的小型火箭多次變軌,進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道,最終被月球引力捕獲,成為繞月衛(wèi)星,并開展對月球的探測。已知衛(wèi)星繞月運動的周期約為127分鐘,月球繞地球運動的軌道半徑與衛(wèi)星繞月球運動的軌道半徑之比約為220。利用上述數(shù)據(jù)以及日常的天文知識,可估算出地球?qū)πl(wèi)星與月球?qū)πl(wèi)星的萬有引力的比值約為( )

A. 2× B. 0.2 C. 7 D. 2×102

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科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年甘肅省高一天蘭班下期中物理試卷(解析版) 題型:選擇題

發(fā)射地球同步衛(wèi)星時,先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1上,然后經(jīng)點火,使其沿橢圓軌道2運行,然后再次點火,將衛(wèi)星送入同步軌道3。軌道1、2相切于Q點,軌道2、3相切于P點,如圖所示。則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時,下列說法中正確的是( )

A. 衛(wèi)星在軌道1上的速率大于在軌道3上的速率

B. 衛(wèi)星在軌道1上的周期大于在軌道3上周期

C. 衛(wèi)星在軌道2上的周期小于在軌道3上周期

D. 衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度

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科目:高中物理 來源:2016屆浙江溫嶺高三高考模擬物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,邊長為L的正方形ABCD處在豎直平面內(nèi)。一帶電粒子質(zhì)量為m,電荷量為+q,重力不計,以水平速度v0從A點射入正方形區(qū)域。為了使帶電粒子能從C點射出正方形區(qū)域,可以在正方形ABCD區(qū)域內(nèi)加一個豎直方向的勻強電場,也可以在D點放入一個點電荷,則下列說法正確的是

A.勻強電場的方向豎直向上,且電場強度

B.放入D點的點電荷應(yīng)帶負(fù)電,且電荷量為靜電力常量)

C.粒子分別在勻強電場和點電荷的電場中運動時,經(jīng)過C點時速度大小之比為2∶1

D.粒子分別在勻強電場和點電荷的電場中運動時,從A點運動到C 點所需時間之比為2∶π

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科目:高中物理 來源:2016屆山東濰坊高三下期第三次模擬物理試卷(解析版) 題型:實驗題

某小組用如圖所示的裝置驗證動量守恒定律.裝置固定在水平面上,圓弧形軌道下端切線水平.兩球半徑相同,兩球與水平面的動摩擦因數(shù)相同.實驗時,先測出A、B兩球的質(zhì)量,讓球A多次從圓弧形軌道上某一位置由靜止釋放,記下其在水平面上滑行距離的平均值,然后把球B靜置于軌道下端水平部分,并將A從軌道上同一位置由靜止釋放,并與B相碰,重復(fù)多次.

①為確保實驗中球A不反向運動,則應(yīng)滿足的關(guān)系是________________;

②寫出實驗中還需要測量的物理量及符號:____________;

③若碰撞前后動量守恒,寫出動量守恒的表達(dá)式:______________;

④取,且A、B間為完全彈性碰撞,則B球滑行的距離為___________.

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科目:高中物理 來源:2016屆山東濰坊高三下期第三次模擬物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,在帶正電的小球右側(cè)放一金屬導(dǎo)體,a、c為導(dǎo)體表面上的兩點,b為導(dǎo)體內(nèi)部的點,下列說法正確的是

A. 導(dǎo)體內(nèi)部b點電場強度為零

B. 感應(yīng)電荷在b點的電場強度為零

C. 導(dǎo)體上a點電勢高于c點電勢

D. 用導(dǎo)線連接a、c兩點,感應(yīng)電荷會中和

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科目:高中物理 來源:2016屆湖北襄陽第五中學(xué)高三5月模擬四物理試卷(解析版) 題型:計算題

如圖甲所示,在坐標(biāo)系xOy平面內(nèi),y軸的左側(cè)有一個速度選擇器,其中電場強度為E,磁感應(yīng)強度為B0.粒子源不斷地釋放出沿x軸正方向運動,質(zhì)量均為m、電量均為+q、速度大小不同的粒子.在y軸的右側(cè)有一勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小恒為B,方向垂直于xOy平面,且隨時間做周期性變化(不計其產(chǎn)生的電場對粒子的影響),規(guī)定垂直xOy平面向里的磁場方向為正,如圖乙所示.在離y軸足夠遠(yuǎn)的地方有一個與y軸平行的熒光屏.假設(shè)帶電粒子在y軸右側(cè)運動的時間達(dá)到磁場的一個變化周期之后,失去電荷變?yōu)橹行粤W樱W拥闹亓雎圆挥嫞?/p>

(1)從O點射入右側(cè)磁場的粒子速度多大;

(2)如果磁場的變化周期恒定為T=πm/Bq,要使不同時刻從原點O進(jìn)入變化磁場的粒子做曲線運動的時間等于磁場的一個變化周期,則熒光屏離開y軸的距離至少多大;

(3)熒光屏離開y軸的距離滿足(2)的前提下,如果磁場的變化周期T可以改變,試求從t=0時刻經(jīng)過原點O的粒子打在熒光屏上的位置離x軸的距離與磁場變化周期T的關(guān)系.

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