【題目】如圖所示,足夠長的U形框架寬度是L0.5 m,電阻忽略不計(jì),其所在平面與水平面成θ37°角,磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.8 T的勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)體框平面,一根質(zhì)量為m0.2 kg,有效電阻R2 Ω的導(dǎo)體棒MN垂直跨放在U形框架上,該導(dǎo)體棒與框架間的動摩擦因數(shù)μ0.5,導(dǎo)體棒由靜止開始沿框架下滑到剛開始勻速運(yùn)動時,通過導(dǎo)體棒截面的電荷量為Q2 C(sin 37°0.6,cos 37°0.8g10 m/s2)求:

(1)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動的速度大;

(2)導(dǎo)體棒從靜止開始下滑到剛開始勻速運(yùn)動,這一過程中導(dǎo)體棒的有效電阻消耗的電功.

【答案】(1)5 m/s(2)1.5 J.

【解析】(1)導(dǎo)體棒受力分析如圖所示,勻速下滑時有

平行斜面方向:mgsinθFfF0

垂直斜面方向:FNmgcosθ0

其中FfμFN

安培力FBIL

電流

感應(yīng)電動勢EBLv

由以上各式得v5 m/s.

(2)通過導(dǎo)體棒的電荷量 其中平均電流

設(shè)導(dǎo)體棒下滑位移為x,則ΔΦBxL

由以上各式得

全程由動能定理得

mgxsinθWμmgcosθ·xmv2

其中克服安培力做功W等于電功W

Wmgxsinθμmgxcosθmv2

(1282.5) J1.5 J.

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】人站在電梯內(nèi)的體重計(jì)上,當(dāng)體重計(jì)示數(shù)增大時,可能的原因是( 。

A. 電梯勻速上升 B. 電梯勻減速上升

C. 電梯勻減速下降 D. 電梯勻加速下降

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,開始時矩形線框與勻強(qiáng)磁場的方向垂直,且一半在磁場內(nèi),一半在磁場外,若要使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流,下列辦法中不可行的是( )

A. 將線框向左拉出磁場

B. ab邊為軸轉(zhuǎn)動(小于90°

C. ad邊為軸轉(zhuǎn)動(小于60°

D. bc邊為軸轉(zhuǎn)動(小于60°

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列力學(xué)單位中,屬于基本單位的是( )
A.牛頓
B.秒
C.瓦特
D.帕斯卡

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列物理量中,屬于矢量的是

A. 時間 B. 路程 C. 加速度 D. 機(jī)械能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,兩個初速度大小相同的同種離子ab,從O點(diǎn)沿垂直磁場方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,最后打到O點(diǎn)正下方的屏P上,不計(jì)重力。下列說法正確的是

A. a、b均帶負(fù)電

B. a在磁場中飛行的時間比b的短

C. a在磁場中飛行的路程比b的短

D. aP上的落點(diǎn)與O點(diǎn)的距離比b的近

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,宇航員站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面一斜坡上P點(diǎn)沿水平方向以初速度v0拋出一個小球,測得小球經(jīng)時間t落到斜坡上另一點(diǎn)Q,斜面的傾角為α,已知該星球半徑為R,萬有引力常量為G,求:

(1)該星球表面的重力加速度;

(2)該星球的密度;

(3)該星球的第一宇宙速度v;

(4)人造衛(wèi)星繞該星球表面做勻速圓周運(yùn)動的最小周期T

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是

A. 一個物體既是施力物體又是受力物體

B. 在經(jīng)典力學(xué)中,位移和時間的測量都與參考系選擇有關(guān)

C. 牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,并計(jì)算出地球和太陽之間萬有引力的大小

D. 慣性定律在任何參考系中都成立

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示的電路中,R1、R2均為定值電阻,R1=100 Ω,R2阻值未知,R3為一滑動變阻器.當(dāng)其滑片P從左端滑至右端時,測得電源的路端電壓隨電源中流過的電流變化圖線如圖乙所示,其中A、B兩點(diǎn)是滑片P在變阻器的兩個不同端點(diǎn)得到的.求:

(1)電源的電動勢和內(nèi)阻;

(2)定值電阻R2的阻值;

(3)滑動變阻器的最大阻值.

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