【題目】如圖,固定在豎直平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌ab、cd相距為Lb、c間接一阻值為R的電阻。一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ef水平放置,與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,導(dǎo)體棒接入導(dǎo)軌間的阻值也為R。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直。導(dǎo)體棒在恒定外力F的作用下向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),電阻上產(chǎn)生的熱功率恒為P。已知重力加速度為g,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)且足夠長。

1)求導(dǎo)體棒向上運(yùn)動(dòng)的速度v;

2)求恒定外力F;

3)若從t0時(shí)刻起,突然增大F,使導(dǎo)體棒以2g的加速度勻加速上升。寫出電阻R的熱功率Pt與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系。

【答案】123

【解析】

1)令導(dǎo)體棒向上運(yùn)動(dòng)的速度v,感應(yīng)電動(dòng)勢為:E=BLv

回路中的電流為:

電阻上產(chǎn)生的熱功率恒為:

聯(lián)立可得:

2)以導(dǎo)體棒為研究對象,根據(jù)平衡條件可得:

聯(lián)立以上可得:

3)從t0時(shí)刻起,突然增大F,使導(dǎo)體棒以2g的加速度勻加速上升時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢為:

電阻R的熱功率

聯(lián)立以上可得:

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】小陳在地面上從玩具槍中豎直向上射出初速度為v0的塑料小球,若小球運(yùn)動(dòng)過程中受到的空氣阻力與其速率成正比,小球運(yùn)動(dòng)的速率隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示,t1時(shí)刻到達(dá)最高點(diǎn),再落回地面,落地速率為v1,下列說法中正確的是( )

A. 小球上升過程中的平均速度大于

B. 小球下降過程中的平均速度大于

C. 小球射出時(shí)的加速度值最大,到達(dá)最高點(diǎn)的加速度值為0

D. 小球的加速度在上升過程中逐漸減小,在下降過程中也逐漸減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用下列器材測量兩節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。

A.待測干電池兩節(jié)

B.電壓表Vl、V2,量程均為3V,內(nèi)阻很大

C.定值電阻Ro(阻值未知)

D.電阻箱R

E.導(dǎo)線和開關(guān)。

(1)根據(jù)如圖甲所示的實(shí)物連接圖,在圖乙方框中畫出相應(yīng)的電路圖__________;

(2)實(shí)驗(yàn)之前,需要利用該電路測出定值電阻Ro。先把電阻箱R調(diào)到某一阻值R1,再閉合開關(guān),讀出電壓表VlV2的示數(shù)分別為U10、U20,則Ro=_______(用U10、U20R1表示)。

(3)若測得Ro=1.2 Ω,實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)電阻箱R,讀出相應(yīng)電壓表VlV2的多組數(shù)據(jù)U1、U2,描繪出U1-U2圖象如圖丙所示,則兩節(jié)干電池的總電動(dòng)勢E= ____V,總內(nèi)阻r=____Ω。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的電路中,線圈L的自感系數(shù)足夠大,其直流電阻忽略不計(jì),LA、LB是兩個(gè)相同的燈泡,下列說法中正確的是:(

A. k閉合瞬間,LA立即變亮,LB不亮

B. k閉合瞬間,LA、LB同時(shí)立即變亮

C. k斷開的瞬間,LALB同時(shí)熄滅

D. k斷開的瞬間,LA立即熄滅,LB逐漸熄滅

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】磁力鎖主要由電磁鐵和銜鐵組成。某小組用如圖甲所示的裝置研究電磁鐵線的工作電壓與銜鐵所受磁力大小的關(guān)系,彈性梁一端連接有銜鐵,在外力作用下可以上下運(yùn)動(dòng),另一端固定于墻壁,電磁鐵位于銜鐵正下方,為理想電壓表.

(1)為增大電磁鐵產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度,變阻器的滑片應(yīng)向_________端移動(dòng)(選填.

(2)已知電磁鐵線圈的直流電阻為,滑動(dòng)變砠器的最大阻值為,電源的電動(dòng)勢為,滑動(dòng)變阻器能提供的最大分壓為,則電源E的內(nèi)阻為_________(保留兩位有效數(shù)字)

(3)同學(xué)們將阻值會(huì)因形狀變化而發(fā)生改變的金屬應(yīng)變片粘貼在彈性梁的上表面,然后將金屬應(yīng)變片、定值電阻和理想電壓表連接成如圖乙所示的電路。線圈通電吸引銜鐵下移時(shí),應(yīng)變片變長,的阻值將_________,電壓表的讀數(shù)將_________。(填增大”“減小不變

(4)在線圈通電吸合銜鐵后,用外力使電磁鐵和衛(wèi)鐵剛好分開,測得外力與線圈兩端電壓的關(guān)系如圖丙所示,若要求該鎖能抵抗的外力,則工作電壓至少為_________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2018珠海航展,我國五代戰(zhàn)機(jī)20”再次閃亮登場。表演中,戰(zhàn)機(jī)先水平向右,再沿曲線ab向上(如圖),最后沿陡斜線直入云霄。設(shè)飛行路徑在同一豎直面內(nèi),飛行速率不變。則沿ab段曲線飛行時(shí),戰(zhàn)機(jī)

A. 所受合外力大小為零

B. 所受合外力方向豎直向上

C. 豎直方向的分速度逐漸增大

D. 水平方向的分速度不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在如圖所示的豎直平面內(nèi),在水平線MN的下方有足夠大的勻強(qiáng)磁場,一個(gè)等腰三角形金屬線框頂點(diǎn)CMN重合,線框由靜止釋放,沿軸線DC方向豎直落入磁場中。忽略空氣阻力,從釋放到線框完全進(jìn)入磁場過程中,關(guān)于線框運(yùn)動(dòng)的vt圖,可能正確的是:(

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】歐洲大型強(qiáng)子對撞機(jī)是現(xiàn)在世界上最大、能量最高的粒子加速器,是一種將質(zhì)子加速對撞的高能物理設(shè)備,其原理可簡化如下:兩束橫截面積極小長度為質(zhì)子束以初速度同時(shí)從左、右兩側(cè)入口射入加速電場,經(jīng)過相同的一段距離后射入垂直紙面的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域并被偏轉(zhuǎn),最后兩質(zhì)子束發(fā)生相碰。已知質(zhì)子質(zhì)量為,電量為;加速極板AB、A'B'間電壓均為,且滿足。兩磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度相同,半徑均為,圓心O、O'在質(zhì)子束的入射方向上,其連線與質(zhì)子入射方向垂直且距離為;整個(gè)裝置處于真空中,忽略粒子間的相互作用及相對論效應(yīng)。

1)試求質(zhì)子束經(jīng)過加速電場加速后(未進(jìn)入磁場)的速度和長度

2)試求出磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度和粒子束可能發(fā)生碰撞的時(shí)間;

3)若某次實(shí)驗(yàn)時(shí)將磁場O的圓心往上移了,其余條件均不變,則質(zhì)子束能否相碰?若不能,請說明理由;若能,請說明相碰的條件及可能發(fā)生碰撞的時(shí)間。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙為兩顆地球衛(wèi)星,其中甲的軌道為圓,乙的軌道為橢圓,圓軌道的直徑與橢圓軌道的長軸相等,如圖所示,P點(diǎn)為兩軌道的一個(gè)交點(diǎn)。以下判斷正確的是

A. 衛(wèi)星乙在遠(yuǎn)地點(diǎn)的線速度小于衛(wèi)星甲的線速度

B. 衛(wèi)星乙在近地點(diǎn)的線速度小于衛(wèi)星甲的線速度

C. 衛(wèi)星乙的周期大于衛(wèi)星甲的周期

D. 衛(wèi)星乙在P點(diǎn)的加速度大于衛(wèi)星甲在P點(diǎn)的加速度

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