（10分）如圖所示，在豎直面內(nèi)有兩平行金屬導(dǎo)軌AB、CD．導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，電阻不計(jì)．一根電阻不計(jì)的金屬棒ab可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地滑動(dòng)．棒與導(dǎo)軌垂直，并接觸良好．導(dǎo)軌之間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B．導(dǎo)軌右邊與電路連接．電路中的三個(gè)定值電阻阻值分別為2R、R和R．在BD間接有一水平放置的電容為C的平行板電容器，板間距離為d．

（1）當(dāng)ab以速度v0勻速向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，電容器中質(zhì)量為m的帶電微粒恰好靜止．試判斷微粒的帶電性質(zhì)和電容器的電量q
（2）ab棒由靜止開(kāi)始，以恒定的加速度a向左運(yùn)動(dòng)．討論電容器中帶電微粒的加速度如何變化．（設(shè)帶電微粒始終未與極板接觸．）

（1）負(fù)電；CBLv0/3；（2）見(jiàn)解析；

解析試題分析：ab棒勻速向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b，則電容器上板帶正電，下板帶負(fù)電，場(chǎng)強(qiáng)方向向下．∵微粒受力平衡，電場(chǎng)力方向向上，∴微粒帶負(fù)電。
UC=E/3=BLv0/3，q=CUC=CBLv0/3
（2）設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t0，微粒受力平衡，則 mg=qUC/d；UC=E/3=BLat/3；
解得，t=3mgd/(BLaq)
當(dāng)t＜t0時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得：a1=g-BLaqt/(3md)，越來(lái)越小，加速度方向向下；
當(dāng)t=t0時(shí)，a2=0；
當(dāng)t＞t0時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得：a3= BLaqt/(3md)-g，越來(lái)越大，加速度方向向上；
考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律；牛頓定律的應(yīng)用。

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：填空題

一質(zhì)量為m的人站在電梯中，電梯加速上升，加速度大小為g/3，g為重力加速度。則人對(duì)電梯底部的壓力為         

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，將直徑為2R的半圓形導(dǎo)軌固定在豎直面內(nèi)的A、B兩點(diǎn)，直徑AB與豎直方向的夾角為60°。在導(dǎo)軌上套一質(zhì)量為m的小圓環(huán)，原長(zhǎng)為2R、勁度系數(shù)的彈性輕繩穿過(guò)圓環(huán)且固定在A、B兩點(diǎn)。已知彈性輕繩滿足胡克定律，形變量相同時(shí)彈性勢(shì)能也相等，且彈性繩始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，不計(jì)一切摩擦。將圓環(huán)由A點(diǎn)正下方的C點(diǎn)靜止釋放，當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌的最低點(diǎn)D點(diǎn)時(shí)，求

（1）圓環(huán)的速率v；
（2）導(dǎo)軌對(duì)圓環(huán)的作用力F的大小?

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

已知地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為地球半徑的6倍，若某行星的平均密度為地球平均密度的一半，它的同步衛(wèi)星距其表面的高度是其半徑的2.5倍，則該行星的的自轉(zhuǎn)周期為多少小時(shí)？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在粗糙水平面內(nèi)存在著2n個(gè)有理想邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)，水平向右的電場(chǎng)和豎直向上的電場(chǎng)相互間隔，每一電場(chǎng)區(qū)域場(chǎng)強(qiáng)的大小均為E，且 E=，電場(chǎng)寬度均為d，水平面粗糙摩擦系數(shù)為μ，一個(gè)質(zhì)量為m，帶正電的、電荷量為q的物體（看作質(zhì)點(diǎn)），從第一個(gè)向右的電場(chǎng)區(qū)域的邊緣由靜止進(jìn)入電場(chǎng)，則物體從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到離開(kāi)第2n個(gè)電場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，求：

（1）電場(chǎng)力對(duì)物體所做的總功? 摩擦力對(duì)物體所做的總功？
（2）物體在第2n個(gè)電場(chǎng)(豎直向上的)區(qū)域中所經(jīng)歷的時(shí)間？
（3）物體在所有水平向右的電場(chǎng)區(qū)域中所經(jīng)歷的總時(shí)間？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(20分) 如圖所示，在空間有兩個(gè)磁感強(qiáng)度均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，上一個(gè)區(qū)域邊界AA¢與BB¢的間距為H，方向垂直紙面向里，CC¢與BB¢的間距為h，CC¢下方是另一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，方向垂直紙面向外。現(xiàn)有一質(zhì)量為m，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)(0.5H < L < H；h < L)的正方形線框由AA¢上方某處豎直自由落下，線框總電阻為R，已知當(dāng)線框cd邊到達(dá)AA¢和BB¢正中間時(shí)加速度大小為g。

(1) 判斷線框穿入磁場(chǎng)至加速度大小為g的過(guò)程中是做加速還是減速運(yùn)動(dòng)，并說(shuō)明判斷依據(jù)。
(2) 求cd到達(dá)AA¢和BB¢正中間時(shí)線框速度。
(3) 若cd邊進(jìn) 入CC¢前的瞬間線框的加速度大小變?yōu)?.8g，則線框進(jìn)入CC¢后的瞬間線框的加速度多大？
(4) 求: cd邊在AA¢和BB¢正中間位置到cd邊剛穿進(jìn)CC¢的過(guò)程中線框發(fā)熱量。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，AB為豎直半圓軌道的豎直直徑，軌道半徑R=0.9m，軌道B端與水平面相切，質(zhì)量m=1kg的光滑小球從水平面以初速度V0向B滑動(dòng)，取g=10m/s2。

（1）若V0=6m/s，求小球經(jīng)軌道最低點(diǎn)B瞬間對(duì)軌道的壓力為多少？
（2）若小球剛好能經(jīng)過(guò)A點(diǎn)，則小球在A點(diǎn)的速度至少為多大？小球離開(kāi)A點(diǎn)后在水平面的落點(diǎn)與B點(diǎn)的距離為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，MN、PQ是相距d=l.0m足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角為，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，整個(gè)導(dǎo)軌處在方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌MN、PQ放置，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，已知金屬棒ab的質(zhì)量m=0.1kg、其接入電路的電阻，小燈泡電阻，重力加速度g取10m／s2�，F(xiàn)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，棒ab由靜止釋放并開(kāi)始計(jì)時(shí)，t=0.5s時(shí)刻閉合開(kāi)關(guān)S，圖乙為ab的速度隨時(shí)間變化的圖象。求：

（1）金屬棒ab開(kāi)始下滑時(shí)的加速度大小、斜面傾角的正弦值；
（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。  

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（18分）均勻?qū)Ь�制成的單匝正方形閉合線框abcd，每邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，總電阻為R，總質(zhì)量為m。將其置于磁感強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方h處，如圖所示。線框由靜止自由下落，線框平面保持在豎直平面內(nèi)，且cd邊始終與水平的磁場(chǎng)邊界平行。當(dāng)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，

（1）求線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大��；
（2）求cd兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大��；
（3）若此時(shí)線框加速度恰好為零，求線框下落的高度h所應(yīng)滿足的條件。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案