18.如圖所示,上下不等寬的平行導(dǎo)軌,EF和GH部分導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng),PQ和MN部分的導(dǎo)軌間距為3L,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為30°,整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.金屬桿ab和cd的質(zhì)量均為m,都可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動(dòng),且與導(dǎo)軌接觸良好,現(xiàn)對(duì)金屬桿ab施加一個(gè)沿導(dǎo)軌平面向上的作用力F,使其沿斜面勻速向上運(yùn)動(dòng),同時(shí)cd處于靜止?fàn)顟B(tài),則F的大小為( 。
A.$\frac{2}{3}$mgB.mgC.$\frac{4}{3}$mgD.$\frac{3}{2}$mg

分析 當(dāng)ab桿向上切割磁感線,從而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),出現(xiàn)感應(yīng)電流,受到沿導(dǎo)軌向下的安培力.對(duì)于cd來說,安培力沿導(dǎo)軌向上的分力與其重力平衡,分別對(duì)ab棒和cd棒運(yùn)用平衡條件列式,結(jié)合兩棒安培力的大小關(guān)系,即可求解F的大。

解答 解:設(shè)ab桿向上切割磁感線時(shí),產(chǎn)生感應(yīng)電流大小為 I,受到安培力大小為:F=BIL
對(duì)于cd來說,由平衡條件有:BI•3L=mgsin30°
對(duì)于ab桿來說,由平衡條件有:F=mgsin30°+BIL
綜上可得:F=$\frac{2}{3}$mg
故選:A.

點(diǎn)評(píng) 本題考查桿切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),出現(xiàn)感應(yīng)電流,產(chǎn)生安培力,注意安培力的有效切割長(zhǎng)度,同時(shí)運(yùn)用受力平衡條件解答.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖,一艘小船上有一個(gè)人坐在船的前端,人和船的總質(zhì)量為M,該人手中握住一根繩子,以恒力F拉繩,使船自靜止起向右運(yùn)動(dòng)位移為s(阻力不計(jì)).圖甲情況,繩的另-端固定在岸的木樁上;圖乙情況,繩的另一端跨過定滑輪固定在船上;圖丙情況,繩的另一端固定在另一艘質(zhì)量也為M的船上.求:

(1)圖甲情況下船的末速度;
(1)圖乙情況的船的末速度;
(2)圖丙情況的船的末速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.如圖所示,半徑為R,內(nèi)徑很小的光滑半圓細(xì)管豎直放置,兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B,以不同的速率進(jìn)入管內(nèi),若A球通過圓周最高點(diǎn)C,對(duì)管壁上部的壓力為3mg,B球通過最高點(diǎn)C時(shí),對(duì)管壁內(nèi)、外側(cè)的壓力均為0,求A、B球通過圓周最高點(diǎn)C點(diǎn)的速度大。

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖所示,物體A放在水平桌面上,被水平細(xì)繩拉著向右加速運(yùn)動(dòng),則(  )
A.物體A對(duì)桌面的壓力和桌面對(duì)A的支持力總是平衡的
B.桌面對(duì)A的摩擦力小于A對(duì)桌面的摩擦力
C.繩對(duì)A的拉力大于A所受桌面的摩擦力
D.B受到的重力和繩對(duì)B的拉力是一對(duì)平衡力

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.如圖(甲)所示,相距為2L的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置,右側(cè)接有定值電阻R,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì),OO′的左側(cè)存在垂直于導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).在OO′左側(cè)L處垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m、電阻為0.5R的金屬桿ab,ab在恒力F的作用下由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)3L的距離,其速度與位移的變化關(guān)系如圖(乙)所示.下列判斷中正確的是( 。
A.ab即將離開磁場(chǎng)時(shí),安培力的大小為$\frac{{2{B^2}{L^2}{{v}_1}}}{3R}$
B.整個(gè)運(yùn)動(dòng)的過程中,通過電阻R上的電量為$\frac{{4B{L^2}}}{3R}$
C.ab即將離開磁場(chǎng)時(shí),加速度的大小為$\frac{{{v}_2^2-{v}_1^2}}{4L}-\frac{{8{B^2}{L^2}{{v}_1}}}{3mR}$
D.整個(gè)過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為$\frac{1}{6}$m(v22-3v12

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖所示,質(zhì)量為m的足夠長(zhǎng)的“[”金屬導(dǎo)軌abcd放在傾角為θ的光滑絕緣斜面上,bc段電阻為R,其余段電阻不計(jì).另一電阻為R、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒PQ放置在導(dǎo)軌上,始終與導(dǎo)軌接觸良好,PbcQ構(gòu)成矩形.棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,棒左側(cè)有兩個(gè)固定于斜面的光滑立柱.導(dǎo)軌bc段長(zhǎng)為L(zhǎng),以ef為界,其左側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直斜面向上,右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向沿斜面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.在t=0時(shí),一沿斜面方向的作用力F垂直作用在導(dǎo)軌的bc邊上,使導(dǎo)軌由靜止開始沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為a.
(1)請(qǐng)通過計(jì)算證明開始一段時(shí)間內(nèi)PQ中的電流隨時(shí)間均勻增大.
(2)求在電流隨時(shí)間均勻增大的時(shí)間內(nèi)棒PQ橫截面內(nèi)通過的電量q和導(dǎo)軌機(jī)械能的變化量△E.
(3)請(qǐng)?jiān)贔-t圖上定性地畫出電流隨時(shí)間均勻增大的過程中作用力F隨時(shí)間t變化的可能關(guān)系圖,并寫出相應(yīng)的條件.(以沿斜面向下為正方向)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.質(zhì)量為60kg的人站在升降機(jī)內(nèi)的水平地板上,當(dāng)升降機(jī)勻速下降時(shí),升降機(jī)對(duì)人的支持力為多大?
某次上升的人對(duì)升降機(jī)地板的地板的壓力為480N,求升降機(jī)的加速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象,的那個(gè)用光子能量為2.5eV的光照射到光電管上時(shí),電流表A的讀數(shù)為0.2mA.移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的觸電,當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于0.7V時(shí),電流表讀數(shù)為0,則(  )
A.光電管陰極的逸出功為1.8eV
B.電鍵S斷開后,有電流流過電流表A
C.光電子的最大初動(dòng)能為0.7eV
D.改用能量為1.5eV的光子照射,電流表A也有電流,但電流較小

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖甲是實(shí)驗(yàn)室測(cè)定水平面和小物塊之間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置,曲面AB與水平面相切于B點(diǎn)且固定.帶有遮光條的小物塊自曲面上面某一點(diǎn)釋放后沿水平面滑行最終停在C點(diǎn),P為光電計(jì)時(shí)器的光電門,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間.

(1)利用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度如圖乙所示,則遮光條的寬度d=1.060cm;
(2)實(shí)驗(yàn)中除了測(cè)定遮光條的寬度外,還需要測(cè)量的物理量有BC;
A.小物塊質(zhì)量m                  B.遮光條通過光電門的時(shí)間t
C.光電門到C點(diǎn)的距離s           D.小物塊釋放點(diǎn)的高度h
(3)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,同學(xué)們采用圖象法來處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),他們根據(jù)(2)測(cè)量的物理量,建立圖丙所示的坐標(biāo)系來尋找關(guān)系,其中合理的是B.

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