【題目】如圖甲所示,放置在水平桌面上的兩條光滑導(dǎo)軌間的距離L=1m,質(zhì)量m=lkg的光滑導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌左端與阻值R=4Ω的電阻相連,其他電阻不計(jì),導(dǎo)軌所在位置有磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平而向下,現(xiàn)在給導(dǎo)體棒施加一個(gè)水平向右的恒定拉力F,并每隔0.2Ω測(cè)量一次導(dǎo)體棒的速度,乙圖是根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)描繪出導(dǎo)體棒的v-t圖象。(設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng))求:

(1)t=1.2s時(shí),導(dǎo)體棒的加速度;

(2)在前1.6s內(nèi)導(dǎo)體棒的位移x=8m,試計(jì)算1.6s內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量。

【答案】(1) 3m/s2 (2)

【解析】

1)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)后,水平方向受到F、安培力兩個(gè)力.由圖象可知,時(shí)間t=1.2s時(shí)導(dǎo)體棒的速度,由牛頓第二定律求得加速度.

2)根據(jù)能量守恒定律求解電阻上產(chǎn)生的熱量.

1)由圖象可知,導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到10m/s時(shí)開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)安培力和拉力F大小相等,導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度

勻速運(yùn)動(dòng)后導(dǎo)體棒上的電動(dòng)勢(shì)

導(dǎo)體棒受的安培力

由圖象可知,時(shí)間時(shí)導(dǎo)體棒的速度

此時(shí)導(dǎo)體棒上的電動(dòng)勢(shì)

導(dǎo)體棒受的安培力

由牛頓定律得

解得時(shí),導(dǎo)體棒的加速度為3m/s2

2時(shí)導(dǎo)體棒的速度,由能量守恒可得

解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示為實(shí)驗(yàn)室的一直流電流表,其使用說(shuō)明書(shū)上附的該電流表的內(nèi)部電路如圖乙所示。

某次用量程測(cè)量時(shí),示數(shù)如圖丙所示,其讀數(shù)為______A

該電流表量程對(duì)應(yīng)的內(nèi)阻約為______結(jié)果保留兩位小數(shù);

若電阻斷路,則電流表允許通過(guò)的最大電流約為______結(jié)果保留兩位有效數(shù)字

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,足夠長(zhǎng)的木板靜止在光滑水平地面上,木板上的A點(diǎn)放有一小物塊。木板和物塊的質(zhì)量均為m,物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因素為μ=0.2,認(rèn)為最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等。現(xiàn)給物塊一個(gè)水平向右的速度v0,v0=5m/s,并同時(shí)給物塊一個(gè)水平向左的恒力F、F=0.6mg,而后在物塊速度減小到0時(shí)撤去外力F,取g=10m/s2,求:

(1)它們第一次速度相同時(shí)速度的大;

(2)撤去外力時(shí)木板運(yùn)動(dòng)速度的大。

(3)最終物塊停在木板上的位置離A點(diǎn)的距離。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)深入地揭示了光的粒子性的一面。前者表明光子具有能量,后者表明光子除了具有能量之外還具有動(dòng)量。由狹義相對(duì)論可知,一定的質(zhì)量m與一定的能量E相對(duì)應(yīng): ,其中c為真空中光速。

(1)已知某單色光的頻率為ν,波長(zhǎng)為λ,該單色光光子的能量,其中h為普朗克常量。試借用質(zhì)子、電子等粒子動(dòng)量的定義:動(dòng)量=質(zhì)量×速度,推導(dǎo)該單色光光子的動(dòng)量。

(2)光照射到物體表面時(shí),如同大量氣體分子與器壁的頻繁碰撞一樣,將產(chǎn)生持續(xù)均勻的壓力,這種壓力會(huì)對(duì)物體表面產(chǎn)生壓強(qiáng),這就是光壓,用I表示。一臺(tái)發(fā)光功率為P0的激光器發(fā)出一束某頻率的激光,光束的橫截面積為S,當(dāng)該激光束垂直照射到某物體表面時(shí),假設(shè)光全部被吸收,試寫(xiě)出其在物體表面引起的光壓的表達(dá)式。

(3)設(shè)想利用太陽(yáng)光的光壓為探測(cè)器提供動(dòng)力,將太陽(yáng)系中的探測(cè)器送到太陽(yáng)系以外,這就需要為探測(cè)器制作一個(gè)很大的光帆,以使太陽(yáng)光對(duì)光帆的壓力超過(guò)太陽(yáng)對(duì)探測(cè)器的引力,不考慮行星對(duì)探測(cè)器的引力。一個(gè)質(zhì)量為m的探測(cè)器,正在朝遠(yuǎn)離太陽(yáng)的方向運(yùn)動(dòng)。已知引力常量為G,太陽(yáng)的質(zhì)量為M,太陽(yáng)輻射的總功率為P0,設(shè)帆面始終與太陽(yáng)光垂直,且光帆能將太陽(yáng)光全部吸收。試估算該探測(cè)器光帆的面積應(yīng)滿(mǎn)足的條件。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示圓形區(qū)域內(nèi),有垂直于紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一束質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子,以不同的速率,沿著相同的方向,對(duì)準(zhǔn)圓心O射入勻強(qiáng)磁場(chǎng),又都從該磁場(chǎng)中射出,這些粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間有的較長(zhǎng),有的較短,若帶電粒子在磁場(chǎng)中只受磁場(chǎng)力的作用,則在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)的帶電粒子

A. 速率一定越大 B. 速率一定越小

C. 在磁場(chǎng)中的周期一定越大 D. 在磁場(chǎng)中通過(guò)的路程越短

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,A、BC、D、E是直角坐標(biāo)系xoy中的五個(gè)點(diǎn),其坐標(biāo)分別為A1,1),B1,0),C0-1),D-1,0),E0,1)。在坐標(biāo)原點(diǎn)OA點(diǎn)處分別放置一等量正負(fù)點(diǎn)電荷,關(guān)于這些點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì),下列說(shuō)法正確的是( 。

A. C點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)比E點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大

B. C點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)與D點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小相等

C. C點(diǎn)處的電勢(shì)比B點(diǎn)處的電勢(shì)高

D. C點(diǎn)處的電勢(shì)與E點(diǎn)處的電勢(shì)相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,實(shí)線(xiàn)是一列簡(jiǎn)諸橫波在t1時(shí)刻的波形圖,M是平衡位置距O點(diǎn)5m的質(zhì)點(diǎn),虛線(xiàn)是t2=t1+0.2s時(shí)刻的波形圖。下列說(shuō)法中,正確的是( 。

A. 該波遇到長(zhǎng)度為3米的障礙物時(shí)將會(huì)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象

B. 波速可能為

C. 該波的周期可能為

D. 若波速為,該波一定沿著x軸負(fù)方向傳播

E. 若波速為15ms,從時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)的路程為60cm

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,有四個(gè)等量異種的點(diǎn)電荷,分別放在正方形的四個(gè)頂點(diǎn)處。a、bc、d分別為正方形四個(gè)邊的中點(diǎn),O為正方形的中點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是

A. a、c兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定相同

B. bd兩點(diǎn)的電勢(shì)一定相同

C. 將一帶正電的試探電荷從b點(diǎn)沿直線(xiàn)移動(dòng)到d點(diǎn),電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功

D. 將一帶正電的試探電荷從a點(diǎn)沿直線(xiàn)移動(dòng)到c點(diǎn),試探電荷的電勢(shì)能一直減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法正確的是  

A. 可知,電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E與試探電荷的電荷量q成反比

B. 可知,電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)與試探電荷的電荷量q成反比

C. 可知,某段導(dǎo)體中的電流I與導(dǎo)體兩端的電壓U成正比

D. 可知,磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與通電導(dǎo)線(xiàn)所受安培力F成正比

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