【題目】如圖，水平面（紙面）內(nèi)間距為l的平行金屬導(dǎo)軌間接一電阻，質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為l的金屬桿置于導(dǎo)軌上。t=0時(shí)，金屬桿在水平向右、大小為F的恒定拉力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，t0時(shí)刻，金屬桿進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，且在磁場(chǎng)中恰好能保持勻速運(yùn)動(dòng)。桿與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì)，兩者始終保持垂直且接觸良好，兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。重力加速度大小為g。求：

（1）金屬桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的大�。�

（2）電阻的阻值。

【答案】（1）（2）

【解析】試題分析：（1）設(shè)金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)前的加速度大小為a，由牛頓第二定律得

ma=F-μmg①

設(shè)金屬桿到達(dá)磁場(chǎng)左邊界時(shí)的速度為v，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有

v=at0②

當(dāng)金屬桿以速度v在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由法拉第電磁感應(yīng)定律，桿中的電動(dòng)勢(shì)為

E=Blv③

聯(lián)立①②③式可得

E=Blt0④

（2）設(shè)金屬桿在磁場(chǎng)區(qū)域中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬桿的電流為I，根據(jù)歐姆定律

I=⑤

式中R為電阻的阻值。金屬桿所受的安培力為

f=BIl⑥

因金屬桿做勻速運(yùn)動(dòng)，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得

F–μmg–f=0⑦

聯(lián)立④⑤⑥⑦式得

R=⑧

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，擦亮的鋅版與驗(yàn)電器上的金屬球相連，驗(yàn)電器上的鋁箔原來(lái)是不張開(kāi)的�，F(xiàn)讓紫外線照射到鋅版，觀察到驗(yàn)電器的鋁箔張開(kāi)。下列說(shuō)法正確的是

A、驗(yàn)電器的鋁箔帶負(fù)電

B、此實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明光具有粒子性

C、鋅版上的電子吸收了光子的能量后，從鋅版表面逸出的最大初動(dòng)能小于光子的能量

D、若改用X光（其頻率高于紫外線的頻率）照射鋅版，則觀察到驗(yàn)電器的鋁箔會(huì)張開(kāi)

E、若改用激光器發(fā)出高亮度的紅光（其頻率低于紫外線的頻率）照射鋅版，則觀察到驗(yàn)電器的鋁箔一定會(huì)張開(kāi)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一質(zhì)量為0.5kg的小球，用長(zhǎng)為0.4m細(xì)繩拴住，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)（g取10m/s2）．求

（1）若過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度為6m/s，此時(shí)繩的拉力大小F1？

（2）若過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度為4m/s，此時(shí)繩的拉力大小F2？

（3）若過(guò)最高點(diǎn)時(shí)繩的拉力剛好為零，此時(shí)小球速度大��？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】把質(zhì)量為3kg的石頭從20m高的山崖上以30°角向斜上方拋出，拋出的速度v0=5m/s．（不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2）求：

（1）拋出至落地過(guò)程中重力所做的功？

（2）石塊落地時(shí)的速度是多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正向傳播，波長(zhǎng)不小于10 cm。O和A是介質(zhì)中平衡位置分別位于x=0和x=5 cm處的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。t=0時(shí)開(kāi)始觀測(cè)，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)O的位移為y=4 cm，質(zhì)點(diǎn)A處于波峰位置；t=s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)O第一次回到平衡位置，t=1 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A第一次回到平衡位置。求：

（i）簡(jiǎn)諧波的周期、波速和波長(zhǎng)；

（ii）質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】太陽(yáng)系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)厍蚯『眠\(yùn)行到某地外行星和太陽(yáng)之間，且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，天文學(xué)稱(chēng)為“行星沖日”。據(jù)報(bào)道，2014年各行星沖日時(shí)間分別是：1月6日木星沖日；4月9日火星沖日；5月11日土星沖日；8月29日海王星沖日；10月8日天王星沖日。已知地球及各地外行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑如下表所示，則下列判斷正確的是

A. 各地外行星每年都會(huì)出現(xiàn)沖日現(xiàn)象

B. 在2015年內(nèi)一定會(huì)出現(xiàn)木星沖日

C. 天王星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔為土星的一半

D. 地外行星中，海王星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔最短

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】1957年第一顆人造衛(wèi)星上天，開(kāi)辟了人類(lèi)宇航的新時(shí)代。四十多年來(lái)，人類(lèi)不僅發(fā)射了人造地球衛(wèi)星，還向宇宙空間發(fā)射了多個(gè)空間探測(cè)器�？臻g探測(cè)器要飛向火星等其它行星，甚至飛出太陽(yáng)系，首先要克服地球?qū)λ囊Φ淖饔谩＠碚撗芯勘砻�，物體在地球附近都受到地球?qū)λ娜f(wàn)有引力的作用，具有引力勢(shì)能，設(shè)物體在距地球無(wú)限遠(yuǎn)處的引力勢(shì)能為零，則引力勢(shì)能可以表示為，其中G是萬(wàn)有引力常量，M是地球的質(zhì)量，m是物體的質(zhì)量，r是物體距地心的距離�，F(xiàn)有一個(gè)空間探測(cè)器隨空間站一起繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行周期為T，要使這個(gè)空間探測(cè)器從空間站出發(fā)，脫離地球的引力作用，至少要對(duì)它作多少功？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，小球套在光滑的豎直桿上，輕彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與小球相連�，F(xiàn)將小球從M點(diǎn)由靜止釋放，它在下降的過(guò)程中經(jīng)過(guò)了N點(diǎn)。已知M、N兩點(diǎn)處，彈簧對(duì)小球的彈力大小相等，且∠ONM<∠OMN<。在小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中

A．彈力對(duì)小球先做正功后做負(fù)功

B．有兩個(gè)時(shí)刻小球的加速度等于重力加速度

C．彈簧長(zhǎng)度最短時(shí)，彈力對(duì)小球做功的功率為零

D．小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于其在M、N兩點(diǎn)的重力勢(shì)能差

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置探究加速度與合外力的關(guān)系。小車(chē)質(zhì)量為M，桶和砂子的總質(zhì)量為m，通過(guò)改變m改變小車(chē)所受的合外力大小，小車(chē)的加速度a可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出。先平衡小車(chē)與木板之間的摩擦力，再保持小車(chē)質(zhì)量M不變，逐漸增大砂桶的總質(zhì)量m進(jìn)行多次試驗(yàn)，得到多組a、F值（F為彈簧秤的示數(shù)）。

（1）圖丙為上述試驗(yàn)中打下的一條紙帶，相鄰兩點(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫(huà)出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz，則小車(chē)的加速度大小為______（保留三位有效數(shù)字）

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出了如圖乙所示的一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，其中縱軸為小車(chē)的加速度大小，橫軸應(yīng)為___________．（選填字母代號(hào)）

A、1/M B、1/m C、（M+m）g D、F

（3）隨著砂桶和砂的總質(zhì)量的不斷增大，關(guān)于乙圖的說(shuō)法，正確的是_________

A、圖線逐漸偏向縱軸

B、圖線逐漸偏向橫軸

C、圖線仍保持原方向不變

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案