【題目】如圖所示,兩光滑金屬導(dǎo)軌,間距d0.2m,在桌面上的部分是水平的,處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.1T、方向豎直向下的有界磁場(chǎng)中,電阻R,桌面高H0.8m,金屬桿ab的質(zhì)量m0.2kg,電阻r,在導(dǎo)軌上距桌面h0.2m的高處由靜止釋放,落地點(diǎn)距桌面左邊緣的水平距離s0.4m,g10m/s2. 求:

(1)金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),R上的電流大;

(2)整個(gè)過(guò)程中R上產(chǎn)生的熱量.

(3)整個(gè)過(guò)程中通過(guò)R的電荷量.

【答案】(1)0.01A ; (2) 0.225J. (3) 10C

【解析】

1)根據(jù)動(dòng)能定理求出桿子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度,通過(guò)切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,結(jié)合閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電流的大小.
2)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出金屬桿滑出導(dǎo)軌瞬間的速度;根據(jù)能量守恒定律求出整個(gè)過(guò)程中回路產(chǎn)生的熱量,從而得出整個(gè)過(guò)程中電阻R放出的熱量.

3)根據(jù)動(dòng)量定理求解整個(gè)過(guò)程中通過(guò)R的電荷量.

1ab棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)的瞬間,速率為v,由機(jī)械能守恒定律得mghmv2,

此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBdv0.1×0.2×2V0.04V

,方向:棒中由a→b.

2)金屬桿平拋初速度為v′,則有,

解得

由能量守恒,有Qmghmv′2(0.2×10×0.2×0.2×12)J0.3J

R放出的熱量.

3)金屬棒從進(jìn)入磁場(chǎng)到出離磁場(chǎng),由動(dòng)量定理: 其中

帶入數(shù)據(jù)解得:q=10C .

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】如圖所示,空間充滿了磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)其方向垂直紙面向里。在平面內(nèi)固定放置一絕緣材料制成的邊長(zhǎng)為L的剛性等邊三角形框架DEF,DE邊中點(diǎn)S處有一帶正電的粒子,電量為q,質(zhì)量為m,現(xiàn)給粒子一個(gè)垂直于DE邊向下的速度,若粒子每一次與三角形框架的碰撞時(shí)速度方向垂直于被碰的邊,且碰撞均為彈性碰撞,當(dāng)速度的大小取某些特殊數(shù)值時(shí)可使由S點(diǎn)發(fā)出的粒子最終又回到S點(diǎn)。求:

1)若粒子只與三角形框架碰撞兩次就回到S點(diǎn),粒子的速度大小。

2)若S點(diǎn)不在DE邊的中點(diǎn),而是距D點(diǎn)的距離DSL/4,仍然使粒子能回到S點(diǎn),求滿足條件的粒子的速度大小。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列對(duì)光電效應(yīng)的理解,正確的是(  )

A. 金屬鈉的每個(gè)電子可以吸收一個(gè)或一個(gè)以上的光子,當(dāng)它積累的動(dòng)能足夠大時(shí),就能逸出金屬

B. 如果射入光子的能量小于金屬表面的電子克服原子核的引力逸出時(shí)所需要的最小功,便能發(fā)生光電效應(yīng)

C. 發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),入射光的頻率越大,光子的能量就越大,光電子的最大初動(dòng)能就越大

D. 由于不同金屬的逸出功是不相同的,因此使不同金屬產(chǎn)生光電效應(yīng),入射光的最低頻率也不同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】用金屬銣為陰極的光電管觀測(cè)光電效應(yīng)現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。已知已知普朗克常量h=6.63×10-34Js。

1)圖甲中電極A為光電管的______(填陰極陽(yáng)極);

2)要觀察飽和電流,電源正負(fù)極的情況是__________________(填左正右負(fù)左負(fù)右正);要觀察遏止電壓,電源正負(fù)極的情況是__________________(填左正右負(fù)左負(fù)右正)。

3)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得銣的遏止電壓UC與入射光頻率ν之間的關(guān)系如圖乙所示,則銣的截止頻率νC=______Hz,逸出功W0=______J;

4)如果實(shí)驗(yàn)中入射光的頻率ν=7.00×1014Hz,則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek=______J

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m=1kg的小物塊,從光滑平臺(tái)上的A點(diǎn)以v0=3m/s的初速度水平拋出,到達(dá)C點(diǎn)時(shí),恰好沿C點(diǎn)的切線方向進(jìn)入固定在水平地面上的圓弧軌道,最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點(diǎn)的質(zhì)量為M=3kg的長(zhǎng)木板,已知木板上表面與圓弧軌道末端切線相平,木板下表面與水平地面之間光滑,物塊在D點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小為60N,小物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,圓弧軌道的半徑為R=0.5m,C點(diǎn)和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角θ=53°,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2.(sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:

(1)AC兩點(diǎn)的高度差;

(2)要使小物塊不滑出長(zhǎng)木板,木板的長(zhǎng)度L至少多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,電感線圈L的自感系數(shù)足夠大,其直流電阻忽略不計(jì), 是兩個(gè)相同的燈泡,且在下列實(shí)驗(yàn)中不會(huì)燒毀,電阻R2阻值約等于R1的兩倍,則(

A. 閉合開關(guān)S時(shí), 同時(shí)達(dá)到最亮,且更亮一些

B. 閉合開關(guān)S時(shí), 均慢慢亮起來(lái),且更亮一些

C. 斷開開關(guān)S時(shí), 慢慢熄滅, 閃亮后才慢慢熄滅

D. 斷開開關(guān)S時(shí), 慢慢熄滅, 馬上熄滅

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的球置于斜面上,被一個(gè)豎直擋板擋住,F(xiàn)用一個(gè)水平向右的力F拉斜面,使斜面在水平面上向右做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng),忽略一切摩擦,下列說(shuō)法正確的是( 。

A. 斜面和擋板對(duì)球的彈力的合力等于ma

B. 若加速度足夠大,斜面對(duì)球的彈力可能為零

C. 若加速度足夠小,則豎直擋板對(duì)球的彈力可能為零

D. 若加速度不斷的增大,斜面對(duì)球不僅有彈力,而且該彈力是一個(gè)定值

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一物體從空中某點(diǎn)以一定的初速度v0做平拋運(yùn)動(dòng),落地時(shí)的水平位移為s,記錄下該平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,并按照11的比例制作成了一條鋼制拋物線軌道,如圖所示,F(xiàn)讓一個(gè)鐵環(huán)從拋物線軌道頂端從靜止滑下,不計(jì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦阻力和空氣阻力,重力加速度為g,當(dāng)鐵環(huán)滑落到拋物線軌道末端時(shí),下面說(shuō)法正確的是

A. 鐵環(huán)的水平速度等于

B. 鐵環(huán)的豎直速度等于

C. 鐵環(huán)的末速度等于

D. 鐵環(huán)的末速度等于

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】圖甲的光電門傳感器由發(fā)射器和接收器組成,當(dāng)光路被物體擋住的時(shí)候,它就開始計(jì)時(shí),當(dāng)光路再次恢復(fù)的時(shí)候,它就停止計(jì)時(shí),這樣就可以測(cè)出擋光片擋光的時(shí)間。某同學(xué)利用光電門傳感器設(shè)計(jì)了一個(gè)驗(yàn)證小球下落過(guò)程中機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示,圖中A、B為固定在同一豎直線上的兩個(gè)光電門傳感器,實(shí)驗(yàn)時(shí)讓直徑為d的小球從某一高度處(O點(diǎn))由靜止釋放,讓小球依次從AB兩個(gè)光電門傳感器的發(fā)射器和接收器之間通過(guò),測(cè)得擋光時(shí)間分別為t1t2。

(1)實(shí)驗(yàn)中,還需要測(cè)量的一個(gè)物理量是_____.

(2)小球通過(guò)光電門A時(shí)的速度大小為_____(用對(duì)應(yīng)物理量的符號(hào)表示).

(3)如果能滿足關(guān)系式_____(用對(duì)應(yīng)物理量的符號(hào)表示),即能證明小球下落過(guò)程中機(jī)械能守恒.

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