【題目】如圖甲所示,間距為L、電阻不計的光滑導軌固定在傾角為θ的斜面上。在MNPQ矩形區(qū)域內有方向垂直于斜面的勻強磁場,磁感應強度為B;在CDEF矩形區(qū)域內有方向垂直于斜面向下的磁場,磁感應強度Bt隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示,其中Bt的最大值為2B。現(xiàn)將一根質量為M、電阻為R、長為L的金屬細棒cd跨放在MNPQ區(qū)域間的兩導軌上并把它按住,使其靜止。在t=0時刻 ,讓另一根長也為L的金屬細棒abCD上方的導軌上由靜止開始下滑,同時釋放cd棒。已知CF長度為2L,兩根細棒均與導軌良好接觸,在ab從圖中位置運動到EF處的過程中,cd棒始終靜止不動,重力加速度為g;t0是未知量。求:

1)通過cd棒的電流大小,并確定MNPQ區(qū)域內磁場的方向;

2)當ab棒進入CDEF區(qū)域后,求cd棒消耗的電功率;

3ab棒剛下滑時離CD的距離。

【答案】1)垂直于斜面向上(23L

【解析】試題分析:(1)如圖所示,由物體的平衡條件

cd棒:

由于cd棒始終靜止不動,說明回路中電流始終保持不變,而只有回路中電動勢保持不變,才能保證電流不變,因此可以知道:在時刻ab剛好到達CDEF區(qū)域的邊界CD。

0~內,由楞次定律可知,回路中電流沿abdca方向,再由左手定則可知,

MNPQ區(qū)域內的磁場方向垂直于斜面向上

2ab、cd和導軌構成的回路中,ab相當于電源,

cd相當于外電阻,

3ab進入CDEF區(qū)域前只受重力和支持力作用做勻加速運動,進入CDEF區(qū)域后將做勻速運動

ab剛好到達CDEF區(qū)域的邊界CD處的速度大小為v,剛下滑時離CD的距離為s 0~內:由法拉第電磁感應定律有E1=ΔΦ/Δt=2B-B)(2L×L/ t0=2BL2/ t0

后: ,得

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】長為L的平行金屬板,板間形成勻強電場,一個帶電為+q、質量為m的帶電粒子(不計重力),以初速緊貼上板垂直于電場線方向射入該電場,剛好從下板邊緣射出,末速度恰與初速度成30%,如圖所示.求:

(1)粒子末速度v的大。

(2)勻強電場的場強E的大。

(3)兩板間的距離d。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平路面上有一輛質量為Μ的汽車,車廂中有一質量為m的人正用恒力F向前推車廂,在車以加速度a向前加速行駛距離L的過程中,下列說法正確的是( )

A. 人對車的推力F做的功為FL

B. 人對車做的功為maL

C. 車對人的摩擦力做的功為(F+maL

D. 車對人的作用力大小為ma

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】氫原子能級如圖所示,當氫原子從n=3躍遷到n=2的能級時,輻射光子Z的波長為656nm。以下判斷正確的是

A. 氫原子從n=3躍遷到n=1的能級時,輻射光子的波長大于656nm

B. 氫原子從n=3躍遷到n=1的能級時輻射光子照射某金屬表面有光電子逸出,若換用光子Z照射該金屬表面時不一定有光子逸出

C. 一個處于n=3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生的3種譜線

D. 用波長633nm的光照射,能使氫原子從n=2躍遷到n=3的能級

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電路中定值電阻阻值R大于電源內阻阻值r。將滑動變阻器滑片向下滑動,理想電壓表V1、V2、V3示數(shù)變化量的絕對值分別為V1、V2、V3,理想電流表A示數(shù)變化量的絕對值I,則( )

A. A的示數(shù)增大

B. V2的示數(shù)增大

C. V3I的比值大于r

D. V1小于V2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑且足夠長的金屬導軌MN、PQ平行地固定在同一水平面上,兩導軌間距L=0.20m,兩導軌的左端之間連接的電阻R=0.40Ω,導軌上停放一質量m=0.10kg的金屬桿ab,位于兩導軌之間的金屬桿的電阻r=0.10Ω,導軌的電阻可忽略不計.整個裝置處于磁感應強度B=0.50T的勻強磁場中,磁場方向豎直向下.現(xiàn)用一水平外力F水平向右拉金屬桿,使之由靜止開始運動,在整個運動過程中金屬桿始終與導軌垂直并接觸良好,若理想電壓表的示數(shù)U隨時間t變化的關系如圖乙所示.求金屬桿開始運動經(jīng)t=5.0s時,

A. 通過金屬桿的感應電流的大小為1A,方向由b指向a

B. 金屬桿的速率為4m/s

C. 外力F的瞬時功率為1W

D. 0~5.0s內通過R的電荷量為5C

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,相鄰兩個勻強磁場區(qū)域III,設磁感應強度的大小分別為B1、B2.已知:磁感應強度方向相反且垂直紙面;兩個區(qū)域的寬度都為d;質量為m、電量為+q的粒子由靜止開始經(jīng)電壓恒為U的電場加速后,垂直于區(qū)域Ⅰ的邊界線MN,從A點進入并穿越區(qū)域Ⅰ時速度方向與邊界線xy60°角進入?yún)^(qū)域II,最后恰好不能從邊界線PQ穿出區(qū)域Ⅱ.不計粒子重力.求

(1)B1的大小

(2)B1B2.的比值

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】電源和一個水平放置的平行板電容器、三個電阻組成如圖所示的電路。當開關S閉合后,電容器中有一個帶電液滴正好處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)將開關S斷開,則以下判斷正確的是(.

A. 液滴仍保持靜止狀態(tài)

B. 液滴將向下運動

C. 電容器上的帶電量將減為零

D. 電容器上的帶電量將增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中

1下列說法中不正確不必要的是____填字母)

A將紙帶固定在小車尾部,并穿過打點計時器的限位孔

B連接鉤碼和小車的細線應與長木板保持平行

C小車應靠近打點計時器,先接通電源,后釋放小車

D選擇計數(shù)點時必須從紙帶上第一個點開始

2實驗中,打點計時器接50Hz的交流電源,圖1是實驗中打下的一段紙帶,利用刻度尺測得1、22、33、4間距離依次為5.2cm6.7cm、8.2cm各相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出,則計數(shù)點2的速度大小為_____m/s結果保留兩位有效數(shù)字)

3請將計數(shù)點2的速度大小在圖2中標出,其余計數(shù)點1、3、4、5對應的小車瞬時速度大小在圖2中已標出,利用這些點作出圖線______,并由圖線求得小車的加速度大小為_____m/s2結果保留兩位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

同步練習冊答案