【題目】(2016·河北邯鄲一中一輪)如圖所示,兩根電阻不計的光滑金屬導(dǎo)軌MAC、NBD水平放置,MA、NB間距L=0.4 m,AC、BD的延長線相交于E點且AE=BE,E點到AB的距離d=6 m,M、N兩端與阻值R=2 Ω的電阻相連,虛線右側(cè)存在方向與導(dǎo)軌平面垂直向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=1 T。一根長度也為L=0.4 m、質(zhì)量m=0.6 kg、電阻不計的金屬棒,在外力作用下從AB處以初速度v0=2 m/s沿導(dǎo)軌水平向右運動,棒與導(dǎo)軌接觸良好,運動過程中電阻R上消耗的電功率不變,求:

(1)電路中的電流I;

(2)金屬棒向右運動過程中克服安培力做的功W。

【答案】(1)0.4 A (2)0.36 J

【解析】(1)金屬棒開始運動時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E=BLv0=1×0.4×2 V=0.8 V;電路中的電流I= A=0.4 A;

(2)金屬棒向右運動距離為x時,金屬棒接入電路的有效長度為L1,由幾何關(guān)系可得:

=,解得L1=0.4-

此時金屬棒所受安培力為:F=BIL1=0.16- (0≤x≤)

作出F-x圖象,由圖象可得運動過程中克服安培力所做的功為:W=x=×3 J=0.36 J。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在同一豎直平面內(nèi),一輕質(zhì)彈簧一端固定,另一自由端恰好與水平線AB平齊,靜止放于傾角為53°的光滑斜面上。一長為L=9 cm的輕質(zhì)細(xì)繩一端固定在O點,另一端系一質(zhì)量為m=1 kg的小球,將細(xì)繩拉至水平,使小球從位置C由靜止釋放,小球到達(dá)最低點D時,細(xì)繩剛好被拉斷。之后小球在運動過程中恰好沿斜面方向?qū)椈蓧嚎s,最大壓縮量為x=5 cm。取g=10 m/s2,sin 53°=08,cos 53°=06求:

1細(xì)繩受到的拉力的最大值;

2D點到水平線AB的高度h;

3彈簧所獲得的最大彈性勢能Ep。

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【題目】如圖所示,豎直固定的光滑的絕緣桿上O點套有一個質(zhì)量為m,帶電量為q(q<0)的小環(huán)。在桿的左側(cè)固定一個帶電量為+Q的點電荷,桿上AB兩點與Q正好構(gòu)成一邊長為a的等邊三角形,OA間距離也為a,F(xiàn)將小環(huán)從O點由靜止釋放,若小環(huán)通過A點的速率為,則在小環(huán)從OB的過程中

A. O點時,qQ形成的系統(tǒng)電勢能最大

B. 到達(dá)AB的中點時,小環(huán)速度一定最大

C. OB,電場力對小環(huán)一直做正功

D. 到達(dá)B點時,小環(huán)的速率為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是德國物理學(xué)家史特恩設(shè)計的最早測定氣體分子速率的示意圖.MN是兩個共軸圓筒的橫截面,外筒N的半徑為R,內(nèi)筒的半徑比R小得多,可忽略不計.筒的兩端封閉,兩筒之間抽成真空,兩筒以相同角速度ω繞其中心軸線勻速轉(zhuǎn)動.M筒開有與轉(zhuǎn)軸平行的狹縫S,且不斷沿半徑方向向外射出速率分別為v1v2的分子,分子到達(dá)N筒后被吸附,如果R、v1v2保持不變,ω取某合適值,則以下結(jié)論中正確的是( )

A. 當(dāng)時(n為正整數(shù)),分子落在不同的狹條上

B. 當(dāng)時(n為正整數(shù)),分子落在同一個狹條上

C. 只要時間足夠長,N筒上到處都落有分子

D. 分子不可能落在N筒上某兩處且與S平行的狹條上

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【題目】關(guān)于物理量的單位,下列說法正確的是(  )

A. 任何一個物理量和物理概念都具有相對應(yīng)的單位

B. 物理公式中的物理量也可能沒有單位,這樣的量也沒有數(shù)值

C. 物理量之間單位關(guān)系的確定離不開描述各種規(guī)律的物理公式

D. 物理量的單位均可以互相導(dǎo)出

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【題目】(9分)在沒有電壓表的情況下,某物理小組借助于一個阻值R0=20 Ω,最大阻值100 Ω的滑動變阻器和兩個電流表及一個不計內(nèi)阻、電動勢E=4 V的電源,成功測出了一個阻值為幾十歐姆的電阻阻值,實驗電路如圖甲所示,若你為該小組成員,請完善探究步驟

(1)現(xiàn)有四只可供你選擇的電流表:

A.電流表0~0.3 A,內(nèi)阻為5.0 Ω

B.電流表0~3 mA,內(nèi)阻為2.0 Ω

C.電流表0~3 mA,內(nèi)阻未知

D.電流表0~0.6 A,內(nèi)阻未知

則電流表A1你會選________;電流表A2你會選________。填器材前的字母

(2)滑動變阻器的阻值變化則電流表A2的示數(shù)也隨之發(fā)生變化,表示接入電路的滑動變阻器長度,表示電流表A2的示數(shù),則下列四個選項中能正確反映這種變化關(guān)系的是________。

(3)該課外活動小組利用圖所示的電路,通過改變滑動變阻器接入電路中的阻值,得到了若干組電流表A1、A2的示數(shù)I1、I2,然后在坐標(biāo)紙上描點、連線,得到的I1-I2圖線如圖所示,由圖可知,該待測電阻Rx的阻值為________Ω。結(jié)果保留三位有效數(shù)字

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【題目】如圖所示,兩端開口的“Γ”型管,一端豎直插入水銀槽內(nèi),豎直管的上端有一小段水銀,水銀的上表面剛好與水平管平齊,水平部分足夠長,若將玻璃管稍微上提一點,或稍微下降一點時,被封閉的空氣柱長度的變化分別是( )

A. 變大;變小 B. 變大;不變

C. 不變;不變 D. 不變;變大

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【題目】在用落體法驗證機械能守恒定律時,某小組按照正確的操作選得紙帶如圖。其中O是起始點,A、BC是打點計時器連續(xù)打下的3個點。用毫米刻度尺測量OA、BC各點的距離,并記錄在圖中。(已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g=9.80m/s2,重錘質(zhì)量為mkg,計算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)

圖中的三個測量數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是 段的讀數(shù),應(yīng)記作 cm

甲同學(xué)用重錘在OB段的運動來驗證機械能守恒, 他用AC段的平均速度作為B點對應(yīng)的即時速度vB,則求得該過程中重錘的動能增加量△Ek= J, 重力勢能的減少量△Ep= J。這樣驗證的系統(tǒng)誤差總是使△Ek △Ep(選填“>”“<” “=”);

乙同學(xué)根據(jù)同一條紙帶,同一組數(shù)據(jù),也用重錘在OB段的運動來驗證機械能守恒,將打點計時器打下的第一個點O記為第1個點,圖中的B是打點計時器打下的第9個點。因此他用v=gt計算與B點對應(yīng)的即時速度vB,求得動能的增加量△Ek= J。這樣驗證的系統(tǒng)誤差總是使△Ek △Ep(選填“>”、“<” “=”)。

上述兩種處理方法中,你認(rèn)為合理的是 同學(xué)所采用的方法。(選填

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【題目】在“驗證機械能守恒定律”這一學(xué)生實驗中,質(zhì)量為1kg的重物自由下落,打出的紙帶如圖所示,其中O為打出的第一個點。已知交流電源頻率為50Hz,長度單位為cm,取g=9.8m/s2。試問:

打點計時器打下點e時,重物的速度大小為_____m/s。

從起點O到打下e點時的過程中,重物的重力勢能減少

△EP=_______J, 相應(yīng)的動能增加量△EK=_____J,由此而得出的實驗結(jié)論為___________。(保留兩位有效數(shù)字)

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