【題目】如圖甲所示,與水平面成θ角的兩根足夠長的平行絕緣導(dǎo)軌,間距為L,導(dǎo)軌間有垂直導(dǎo)軌平面方向、等距離間隔的勻強(qiáng)磁場B1B2,B1B2的方向相反,大小相等,即B1=B2=B;導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為m的矩形金屬框abcd,其總電阻為R,框的寬度ab與磁場間隔相同,框與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為;開始時,金屬框靜止不動,重力加速度為g;

(1)若磁場以某一速度沿直導(dǎo)軌向上勻速運動時,金屬框恰好不上滑,求金屬框中電流大;

(2)若磁場以速度v0沿直導(dǎo)軌向上勻速運動,金屬框也會沿直導(dǎo)軌向上勻速運動,為了維持金屬框的勻速運動,求磁場提供的最小功率;

(3)若t=0時磁場沿直導(dǎo)軌向上做勻加速直線運動;金屬框經(jīng)一段時間也由靜止開始沿直導(dǎo)軌向上運動,其v﹣t關(guān)系如圖乙所示(CD段為直線,為已知);求磁場的加速度大小.

【答案】(1)(2)P=(mgsinθ+μmgcosθ)v(3)

【解析】

試題(1)金屬框恰好不上滑,由平衡條件:

解得:

2) 解法一:由能量守恒可得, 磁場提供的最小功率,

(其中v′為金屬框勻速運動的速度)

金屬框中電動勢為

金屬框中電流為

對金屬框由平衡條件:

解得:

解法二:由功能關(guān)系可得, 磁場提供的最小功率等于磁場克服安培力做功的功率,

對金屬框由平衡條件:

解得:

3)對金屬框圖乙中A點:由平衡條件:

金屬框中電動勢為(其中v0為磁場運動的瞬時速度)

金屬框中電流為對金屬框圖乙中C點:

由牛頓第二定律:

金屬框中電動勢為(其中vt為磁場運動的瞬時速度)

金屬框中電流為

磁場勻加速運動的加速度大小等于金屬框勻加速運動的加速度大小,

對磁場

解得:

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】如圖為一質(zhì)點做直線運動的v﹣t圖象,下列說法正確是(  。

A. 18s22s時間內(nèi),質(zhì)點的位移為24m

B. 18秒時質(zhì)點速度反向

C. 整個過程中,E點處質(zhì)點離出發(fā)點最遠(yuǎn)

D. 整個過程中,CE段的加速度最大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在做用油膜法估測分子大小的實驗中,所用油酸酒精溶液的濃度為每104 mL溶液中有純油酸6 mL.用注射器測得1 mL上述溶液為75滴.把一滴該溶液滴人盛水的淺盤里,待水面穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤上,用彩筆在玻璃板上描出油酸的輪廓,再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上,其形狀和尺寸如圖7-2-8所示.坐標(biāo)中正方形方格的邊長為1 cm,試求:

(1)油酸膜的面積是多少平方厘米?

(2)每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積.

(3)按以上實驗數(shù)據(jù)估測出油酸分子的直徑.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩條足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌平行放置,導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角為θ,導(dǎo)軌上端連有定值電阻,勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面。將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上靜止釋放,當(dāng)速度達(dá)到v時導(dǎo)體棒開始勻速運動,此時再對導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力,并保持拉力的功率恒定,導(dǎo)體棒最終以2v的速度勻速運動。已知導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,不計導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻,重力加速度為g。在由靜止開始運動到以速度2v勻速運動的過程中

A. 拉力的功率為2mgvsin θ

B. 安培力的最大功率為2mgvsin θ

C. 加速度的最大值為2gsinθ

D. 當(dāng)棒速度為1.5v時,加速度大小為gsinθ

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實驗小組想通過如圖1所示的實驗裝置來探究功與速度變化的關(guān)系。實驗中通過改變拉伸的橡皮筋的條數(shù)來改變外力對小車做功W的數(shù)值,用速度傳感器測出每次小車獲得的速度v。

1)下列關(guān)于本實驗的說法中正確的是____________

A.本實驗需要先平衡摩擦力

B.實驗中必須測出小車的質(zhì)量m

C.實驗中必須測出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值

D.每次所用的橡皮筋應(yīng)該是相同規(guī)格,且每次都拉伸到同一位置

2)某次實驗中同學(xué)們通過速度傳感器得到小車沿木板運動的速度隨時間變化的關(guān)系圖象如圖2所示,圖中0~t1內(nèi)的圖線為曲線,t1~t2內(nèi)的圖線為直線。由此可知,該實驗中存在的不當(dāng)之處是_____________。

3)同學(xué)們糾正不當(dāng)之處后,先后用一根、兩根、三根、四根、五根橡皮筋做實驗,通過速度傳感器測出小車各次獲得的速度,并畫出v2W圖象如圖3所示。測得該圖線的斜率為k,由此可以計算出本實驗中所用的小車的質(zhì)量為_________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有下列幾種情景,請根據(jù)所學(xué)知識選擇對情景的分析和判斷正確的說法(  )

A. 高速公路上沿直線高速行駛的轎車為避免事故緊急剎車。因轎車緊急剎車,速度減小的很快,所以加速度很大

B. 點火后即將升空的火箭,因火箭還沒運動,所以加速度一定為零

C. 高速行駛的磁懸浮列車,因速度很大,所以加速度也一定很大

D. 10 m/s的速度飛來的籃球被籃板以10 m/s的速度反向彈回,其加速度為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】中國月球著陸探測器在中國航天館揭開神秘面紗它將帶著中國制造的月球車,在38萬千米之外的月球表面閑庭信步月球的表面長期受到宇宙射線的照射,使得月壤中的含量十分豐富,科學(xué)家認(rèn)為,是發(fā)生核聚變的極好原料,將來也許是人類重要的能源,所以探測月球意義十分重大關(guān)于,下列說法正確的是  

A. 的原子核內(nèi)有三個中子兩個質(zhì)子

B. 的原子核內(nèi)有一個中子兩個質(zhì)子

C. 同位素

D. 原子核內(nèi)的核子靠萬有引力緊密結(jié)合在一起

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為某型號電動車充電器的簡單原理圖,已知變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為201,副線圈正中央有一抽頭,二極管具有單向?qū)щ娦,正向電阻不計,原線圈接家用電路(220V,50Hz的正弦交變電流),下列說法正確的是(

A. 充電電流的頻率為100 Hz

B. 充電電壓為5.5 V

C. 變壓器的輸入和輸出功率之比為12

D. A端為電源的正極

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,海王星繞太陽沿橢圓軌道運動,P為近日點,Q為遠(yuǎn)日點,M,N為軌道短軸的兩個端點,運行的周期為,若只考慮海王星和太陽之間的相互作用,則海王星在從P經(jīng)過M、Q到N的運動過程中( )

A. 從P到M所用的時間等于

B. 從Q到N階段,機(jī)械能逐漸變大

C. 從P到Q階段,速率逐漸變大

D. 從M到N階段,萬有引力對它先做負(fù)功后做正功

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