【題目】如圖所示,兩根足夠長的平行金屬導軌固定在傾角θ=30的斜面上,導軌電阻不計,間距L=0.4m。導軌所在空間被分成區(qū)域,兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為MN中的勻強磁場方向垂直斜面向下,中的勻強磁場方向垂直斜面向上,兩磁場的磁感應強度大小均為B=0.5T。在區(qū)域中,將質(zhì)量m1=0.1kg,電阻R1=0.1Ω的金屬條ab放在導軌上,ab剛好不下滑。然后,在區(qū)域中將質(zhì)量m2=0.4kg,電阻R2=0.1Ω的光滑導體棒cd置于導軌上,由靜止開始下滑。cd在滑動過程中始終處于區(qū)域的磁場中,ab、cd始終與導軌垂直且兩端與導軌保持良好接觸,取g=10m/s2。求:

1cd下滑的過程中,cd受力的示意圖及ab中電流的方向;

2ab剛要向上滑動時,cd的動量;

3)從cd開始下滑到ab剛要向上滑動的過程中,cd滑動的距離x=3.8m,此過程中ab上產(chǎn)生的熱量。

【答案】1)由流向。(22.0kg·m/s2,方向平行導軌向下(31.3J

【解析】

1)從d端往c端觀察,cd的受力分析示意圖如答圖1所示。ab中電流的方向由流向。

2)開始放置剛好不下滑時,所受摩擦力為最大靜摩擦力,設其為

剛好要上滑時,棒的感應電動勢為,由法拉第電磁感應定律:

設電路中的感應電流為,由閉合電路歐姆定律:

所受安培力為

此時受到的最大靜摩擦力方向沿斜面向下,由平衡條件:

解得

cd的動量p=m2v=2.0kg·m/s2

方向平行導軌向下

3)設棒的運動過程中電路中產(chǎn)生的總熱量為,由能量守恒

解得

練習冊系列答案
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【題目】關于下列四幅圖說法正確的是( )

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(1)在該實驗中必須采用控制變量法,應保持_________________不變;

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A.4~6V低壓交流電源

B.4~6V低壓直流電源

C.220V交流電源

D.220V直流電源

(3)改變所掛砂桶中砂子的質(zhì)量,多次重復測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出aF關系圖線(如圖2所示),經(jīng)過分析,發(fā)現(xiàn)這些點跡存在一些問題,產(chǎn)生的主要原因可能是_____________;

A.軌道與水平方向夾角太大

B.軌道保持了水平狀態(tài),沒有平衡摩擦力

C.所掛砂桶的總質(zhì)量太大,造成上部點跡有向下彎曲趨勢

D.所用小車的質(zhì)量太大,造成上部點跡有向下彎曲趨勢

(4)實驗中打出的一條紙帶如圖3所示.相鄰計數(shù)點間的時間是0.1s,圖中長度單位是cm,由此可以算出小車運動的加速度是___m/s2。

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A. B. C. D.

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【題目】今年2月,太原市首批純電動公交車開始運營。在運營前的測試中,電動公交車在平直路面上運動,某段時間內(nèi)的v-t圖象如圖所示。已知在0~10s發(fā)動機和車內(nèi)制動裝置對車輛所做總功為零,車輛與路面間的摩擦阻力恒定,空氣阻力不計。已知公交車質(zhì)量為13.5t,g=10m/s2.

A. 汽車發(fā)生的位移為54m

B. 汽車與路面的摩擦阻力為2000N

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D. 6s內(nèi)汽車克服車內(nèi)制動裝置做功是第10s內(nèi)的

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1)求小球所帶電荷量q和電場的場強E;

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1)小球到達圓管最高點A時的速度大;

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C. 通過線圈橫截面的電荷量為0.1 C

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