【題目】如圖(甲)所示,平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,兩軌相距m,導(dǎo)軌一端與阻值Ω的電阻相連,導(dǎo)軌電阻不計(jì).導(dǎo)軌一側(cè)存在沿x方向均勻增大的恒定磁場(chǎng),其方向垂直導(dǎo)軌平面向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨位置x變化如圖(乙)所示.一根電阻不計(jì)的金屬棒垂直置于導(dǎo)軌上,棒在外力作用下從處以初速度m/s沿導(dǎo)軌向右變速運(yùn)動(dòng).已知金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的安培力大小不變.

1)畫(huà)出金屬棒上的感應(yīng)電流方向,并計(jì)算其受到的安培力大小;

2)金屬棒在m處的速度大小;

3)金屬棒從運(yùn)動(dòng)到m過(guò)程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量Q大;

4)金屬棒從運(yùn)動(dòng)到m過(guò)程中,流過(guò)金屬棒的電量q大小.

【答案】10.220.5m/s30.4J42C

【解析】

1)在x=0m處B1=0.5T

E1=B1Lv0=0.4V

I1=E/R=1A

FA= B1 I1L=0.2N

2)在x=1m處,B2=1T

FA不變,FA=B2IL ,I2=0.5A

I2R=BLv1 ,v1 =0.5m/s

3)金屬棒克服安培力做功,把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能純電阻電路中,電流所做的功,全部轉(zhuǎn)化為熱量Q=FAxQ =0.4J

4I=BLv/R

設(shè)在Δt時(shí)間內(nèi)通過(guò)的電量Δq

Δq=IΔt= BLvΔt /R= BΔS /Rφ /R

所以有在通過(guò)2m, q=ItΦ/R=(B1+B2)Lx/2R

q =2C

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:

【題目】如圖所示,輕繩長(zhǎng)L=0.5m,一端固定在O點(diǎn),另一端掛一質(zhì)量為m=0.2kg的小球,懸點(diǎn)O到地面高H=5.5m,小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),恰能到達(dá)最高點(diǎn),運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí)繩因剛好超過(guò)能承受的最大拉力而被拉斷,之后小球又運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間落地。(g=10m/s2)求:

l)輕繩能承受的最大拉力

2)小球落地點(diǎn)離O點(diǎn)的水平距離S

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m108kg的帶電粒子以v02m/s的速度從水平放置的平行金屬板AB中央飛入電場(chǎng),已知板長(zhǎng)L20cm,板間距離d4cm,當(dāng)AB間加電壓UAB103V時(shí),帶電粒子恰好沿直線穿過(guò)電場(chǎng)(設(shè)此時(shí)A板電勢(shì)高).求:

(1)帶電粒子的電性和所帶電量;

(2)AB間所加電壓在什么范圍內(nèi)帶電粒子能從板間飛出?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,一傾角為37°,長(zhǎng)L=3.75 m的斜面AB上端和一個(gè)豎直圓弧形光滑軌道BC相連,斜面與圓軌道相切于B處,C為圓弧軌道的最高點(diǎn)。t=0時(shí)刻有一質(zhì)量m=1 kg的物塊沿斜面上滑,其在斜面上運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖乙所示。已知圓軌道的半徑R=0.5 m。(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:

(1)物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;

(2)物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FN的大;

(3)試通過(guò)計(jì)算分析是否可能存在物塊以一定的初速度從A點(diǎn)滑上軌道,通過(guò)C點(diǎn)后恰好能落在A點(diǎn)。如果能,請(qǐng)計(jì)算出物塊從A點(diǎn)滑出的初速度;如不能請(qǐng)說(shuō)明理由。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組探究彈簧的勁度系數(shù)k與其長(zhǎng)度(圈數(shù))的關(guān)系;實(shí)驗(yàn)裝置如圖(a)所示:一均勻長(zhǎng)彈簧豎直懸掛,7個(gè)指針P0、P1P2、P3P4、P5、P6分別固定在彈簧上距懸點(diǎn)0、10、20、30、40、50、60圈處;通過(guò)旁邊豎直放置的刻度尺,可以讀出指針的位置,P0指向0刻度;設(shè)彈簧下端未掛重物時(shí),各指針的位置記為x0;掛有質(zhì)量為0.100 kg砝碼時(shí),各指針的位置記為x;測(cè)量結(jié)果及部分計(jì)算結(jié)果如下表所示(n為彈簧的圈數(shù),取重力加速度為9.80 m/s2)。已知實(shí)驗(yàn)所用彈簧的總?cè)?shù)為60,整個(gè)彈簧的自由長(zhǎng)度為11.88 cm。

(1)將表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整:____,_____;

(2)n為橫坐標(biāo),1/k為縱坐標(biāo),在圖(b)給出的坐標(biāo)紙上畫(huà)出1/kn________

(3)圖(b)中畫(huà)出的直線可以近似認(rèn)為通過(guò)原點(diǎn);若從實(shí)驗(yàn)中所用的彈簧截取圈數(shù)為n的一段彈簧,該彈簧的勁度系數(shù)k與其圈數(shù)n的關(guān)系的表達(dá)式為k=______N/m;該彈簧的勁度系數(shù)k與其自由長(zhǎng)度l0(單位為m)的表達(dá)式為k=______ N/m。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】根據(jù)所學(xué)知識(shí)完成實(shí)驗(yàn):

1)用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖1所示,由圖可知其長(zhǎng)度為_________cm;

2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖2所示,由圖可知其直徑為____________mm;

3)用多用電表的電阻“×10”擋,按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大。要較準(zhǔn)確地測(cè)量該圓柱體電阻,接下來(lái)正確的操作步驟應(yīng)是:_______________然后_______________,最后表盤(pán)的示數(shù)如圖3所示,則該電阻的阻值約為_______________Ω

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖ab為兩平行板,a板上的0點(diǎn)為離子發(fā)射源,能發(fā)出質(zhì)量為m帶電量為q初速度為零的帶電離子,ab板間加速電壓為U1,在b板中央有小孔k讓離子通過(guò)。在b板右側(cè)有AB兩塊平行金屬板,k正好位于AB板間的中心線上,已知AB板間距離為d,板長(zhǎng)為L,板間電壓為U2,求:

(1)離子到達(dá)k點(diǎn)時(shí)的速度

(2)如離子穿過(guò)k點(diǎn)后經(jīng)偏轉(zhuǎn)正好打在B板的中點(diǎn)p處,求U1U2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道,ab水平,長(zhǎng)度為R,bc是半徑為R的四分之一的圓弧,與ab相切于b點(diǎn)。一質(zhì)量為m的小球受到與重力大小相等的水平外力F的作用,自a點(diǎn)從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)立即撤去外力F,重力加速度大小為g,下列說(shuō)法正確的是

A. 水平外力F做的功為2mgR

B. 小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力大小為3mg

C. 小球能從c點(diǎn)豎直向上飛出

D. 運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧的壓力大小為mg

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用圖(a)所示電路測(cè)量量程為2.5 V的電壓表的內(nèi)阻(內(nèi)阻為數(shù)千歐姆),可供選擇的器材有:電阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值50 Ω),滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值5 kΩ),直流電源E電動(dòng)勢(shì)3 V。開(kāi)關(guān)1個(gè),導(dǎo)線若干。

實(shí)驗(yàn)步驟如下

①按電路原理圖(a)連接線路;

②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0,將滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖a中最左端所對(duì)應(yīng)的位置,閉合開(kāi)關(guān)S;

③調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表滿偏;

④保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使電壓表的示數(shù)為2.00 V,記下電阻箱的阻值。

回答下列問(wèn)題:

(1)試驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器_______(填“”或“”)。

(2)根據(jù)圖(a)所示電路將圖(b)中實(shí)物圖連線。

3實(shí)驗(yàn)步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0 Ω,若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)滑動(dòng)變阻器上的分壓不變,計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為_(kāi)______Ω(結(jié)果保留到個(gè)位)。

4如果此電壓表是由一個(gè)表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的,可推斷該表頭的滿刻度電流為_(kāi)____(填正確答案標(biāo)號(hào))。

A100 μA B250 μA

C500 μA D1 mA

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同步練習(xí)冊(cè)答案