如圖17(a)所示,平行長直金屬導(dǎo)軌水平放置,間距L=0.4m,導(dǎo)軌右端接有阻值R=1Ω的電阻,導(dǎo)體棒垂直放置在導(dǎo)軌上,且接觸良好,導(dǎo)體棒及導(dǎo)軌的電阻均不計,導(dǎo)軌間正方形區(qū)域abcd內(nèi)有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場,bd連線與導(dǎo)軌垂直,長度也為L,從0時刻開始,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時間t變化,規(guī)律如圖17(b)所示;同一時刻,棒從導(dǎo)軌左端開始向右勻速運動,1s后剛好進(jìn)入磁場,若使棒在導(dǎo)軌上始終以速度v=1m/s做直線運動,求:

⑴棒進(jìn)入磁場前,回路中的電動勢E;[來源:學(xué)科網(wǎng)ZXXK]

⑵棒在運動過程中受到的最大安培力F,以及棒通過三角形abd區(qū)域時電流i與時間t的關(guān)系式。


【答案】⑴E=0.04V;⑵Fm=0.04N,it-1(其中,1s≤t≤1.2s)。

考點:法拉第電磁感應(yīng)定律的理解與應(yīng)用、電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用。


練習(xí)冊系列答案
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題1圖中曲線a、b、c、d為氣泡室中某放射物質(zhì)發(fā)生衰變放出的部分粒子的經(jīng)跡,氣泡室中磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里。以下判斷可能正確的是

A.a、b粒子的經(jīng)跡   B. ab粒子的經(jīng)跡   C. c、d粒子的經(jīng)跡  D. cd粒子的經(jīng)跡

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如圖是一個多用表歐姆檔內(nèi)部電路示意圖。電流表滿偏電流0.5mA、內(nèi)阻10Ω;電池電動勢1.5V、內(nèi)阻1Ω;變阻器阻值0-5000Ω。

(1)該歐姆表的刻度值是按電池電動勢為1.5V刻度的,當(dāng)電池的電動勢下降到1.45V、內(nèi)阻增大到4Ω時仍可調(diào)零。調(diào)零后阻值將變_________(選填“大”或“小”);若測得某電阻阻值為300Ω,則這個電阻的真實值是________Ω

(2)該歐姆表換了一個電動勢為1.5V,內(nèi)阻為10Ω的電池,調(diào)零后測量某電阻的阻值,其測量結(jié)果___________(選填“偏大”或“偏小”或“準(zhǔn)確”)

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如圖所示,粗糙、絕緣的直軌道OB固定在水平桌面上,B端與桌面邊緣對齊,A是軌道上一點,過A點并垂直于軌道的豎直面右側(cè)有大小E=1.5×106N/C,方向水平向右的勻強(qiáng)電場。帶負(fù)電的小物體P電荷量是2.0×106C,質(zhì)量m=0.25kg,與軌道間動摩擦因數(shù)μ=0.4,PO點由靜止開始向右運動,經(jīng)過0.55s到達(dá)A點,到達(dá)B點時速度是5m/s,到達(dá)空間D點時速度與豎直方向的夾角為α,且tanα=1.2。P在整個運動過程中始終受到水平向右的某外力F作用,F大小與P的速率v的關(guān)系如表所示。P視為質(zhì)點,電荷量保持不變,忽略空氣阻力,取g=10 m/s2,求:

                     

(1)小物體P從開始運動至速率為2m/s所用的時間;

(2)小物體PA運動至D的過程,電場力做的功。

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科學(xué)家使用核反應(yīng)獲取氚,再利用氘和氚核反應(yīng)獲得能量,核反應(yīng)方程分別為:XY+4.9MeV和X+17.6MeV,下列表述正確的有

A.X是中子                             B.Y的質(zhì)子數(shù)是3,中子數(shù)是6

C.兩個核反應(yīng)都沒有質(zhì)量虧損             D.氘和氚的核反應(yīng)是核聚變反應(yīng)

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我國發(fā)射的“嫦娥一號”探月衛(wèi)星沿近似于圓形軌道繞月飛行。為了獲得月球表面全貌的信息,讓衛(wèi)星軌道平面緩慢變化。衛(wèi)星將獲得的信息持續(xù)用微波信號發(fā)回地球。設(shè)地球和月球的質(zhì)量分別為M和m,地球和月球的半徑分別為R和R1,月球繞地球的軌道半徑和衛(wèi)星繞月球的軌道半徑分別為r和r1,月球繞地球轉(zhuǎn)動的周期為T。假定在衛(wèi)星繞月運行的一個周期內(nèi)衛(wèi)星軌道平面與地月連心線共面,求在該周期內(nèi)衛(wèi)星發(fā)射的微波信號因月球遮擋而不能到達(dá)地球的時間(用M、m、R、R1、r、r1和T表示,忽略月球繞地球轉(zhuǎn)動對遮擋時間的影響)。如圖,O和O/分別表示地球和月球的中心。在衛(wèi)星軌道平面上,A是地月連心線OO/與地月球面的公切線ACD的交點,D、C和B分別是該公切線與地球表面、月球表面和衛(wèi)星圓軌道的交點。根據(jù)對稱性,過A點在另一側(cè)作地月球面的公切線,交衛(wèi)星軌道于E點。衛(wèi)星在BE弧上運動時發(fā)出的信號被遮擋。

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如圖所示,質(zhì)量為M的長方形木板靜止在光滑水平面上,木板的左側(cè)固定一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧,木板的右側(cè)用一根伸直的并且不可伸長的輕繩水平地連接在豎直墻上。繩所能承受的最大拉力為T。一質(zhì)量為m的小滑塊以一定的速度在木板上無摩擦地向左運動,而后壓縮彈簧。彈簧被壓縮后所獲得的彈性勢能可用公式計算,k為勁度系數(shù),x為彈簧的形變量。

(1)若在小滑塊壓縮彈簧過程中輕繩始終未斷,并且彈簧的形變量最大時,彈簧對木板的彈力大小恰好為T,求此情況下小滑塊壓縮彈簧前的速度v0;

(2)若小滑塊壓縮彈簧前的速度為已知量,并且大于(1)中所求的速度值v0,求此情況下彈簧壓縮量最大時,小滑塊的速度;

(3)若小滑塊壓縮彈簧前的速度大于(1)中所求的速度值v0,求小滑塊最后離開木板時,相對地面速度為零的條件。

 

 

 

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兩個帶電小球A和B,質(zhì)量分別為m1、m2,帶有同種電荷,帶電量分別為q1、q2。A、B兩球均放在光滑絕緣的水平板上,A球固定,B球被質(zhì)量為m3的絕緣擋板P擋住靜止,A、B兩球相距為d,如圖所示。某時刻起擋板P在向右的水平力F作用下開始向右做勻加速直線運動,加速度大小為a,經(jīng)過一段時間帶電小球B與擋板P分離,在此過程中力F對擋板做功W。求:

(1)力F的最大值和最小值?

(2)帶電小球B與擋板分離時的速度?

(3)從開始運動到帶電小球與擋板P分離的過程中,電場力對帶電小球B做的功?

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平行導(dǎo)軌L1、L2所在平面與水平面成30度角,平行導(dǎo)軌L3、L4所在平面與水平面成60度角,L1、L3上端連接于O點,L2、L4上端連接于O’點,OO’連線水平且與L1、L2、L3、L4都垂直,質(zhì)量分別為m1、m2的甲、乙兩金屬棒分別跨接在左右兩邊導(dǎo)軌上,且可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑動,整個空間存在著豎直向下的勻強(qiáng)磁場。若同時釋放甲、乙棒,穩(wěn)定后它們都沿導(dǎo)軌作勻速運動。

  (1)求兩金屬棒的質(zhì)量之比。

  (2)求在穩(wěn)定前的某一時刻兩金屬棒加速度之比。

  (3)當(dāng)甲的加速度為g/4時,兩棒重力做功的瞬時功率和回路中電流做功的瞬時功率之比為多少?

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