【題目】(14分)如圖所示,電阻不計的足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角為θ,導(dǎo)軌間距為l,軌道所在平面的正方形區(qū)域內(nèi)存在一有界勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直于導(dǎo)軌平面向上.電阻相同、質(zhì)量均為m的兩根相同金屬桿甲和乙放置在導(dǎo)軌上,甲金屬桿恰好處在磁場的上邊界處,甲、乙相距也為l.在靜止釋放兩金屬桿的同時,對甲施加一沿導(dǎo)軌平面且垂直于甲金屬桿的外力,使甲在沿導(dǎo)軌向下的運動過程中始終以加速度a=gsinθ做勻加速直線運動,金屬桿乙進入磁場時立即做勻速運動.

(1)求金屬桿的電阻R;

(2)若從開始釋放兩金屬桿到金屬桿乙剛離開磁場的過程中,金屬桿乙中所產(chǎn)生的焦耳熱為Q,求外力F在此過程中所做的功.

【答案】1

2

【解析】

試題分析:

1 在乙尚未進入磁場中的過程中,甲、乙的加速度相同,設(shè)乙剛進入磁場時的速度v

v2=2ax

v=

乙剛進入磁場時,對乙根據(jù)平衡條件得

(2)設(shè)乙從釋放到剛進入磁場過程中做勻加速直線運動所需要的時間為tl

l=

設(shè)乙從進入磁場過程至剛離開磁場的過程中做勻速直線運動所需要的時間為t2

l=vt2

設(shè)乙離開磁場時,甲的速度v′

v′=(gsin)(tl+t2)=

設(shè)甲從開始釋放至乙離開磁場的過程中的位移為x

根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得:

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】人們?yōu)榱思o念德國科學家赫茲對人類的貢獻,把頻率的単位定為“赫茲”。赫茲對人類的突出貢獻是 。

A. 通過實驗證實了電磁波的存在

B. 通過實驗發(fā)現(xiàn)了磁場對通電導(dǎo)線有力的作用

C. 通過實驗發(fā)現(xiàn)了電荷之間相互作用力的規(guī)律

D. 通過實驗發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)的規(guī)律

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在光滑的水平面內(nèi)有一沿x軸的靜電場,其電勢φx坐標值的變化圖線如圖所示。一質(zhì)量為m,帶電量為q的帶正電小球(可視為質(zhì)點)從O點以初速度v0沿x軸正向移動。下列敘述正確的是

A.若小球能運動到x1處,則該過程小球所受電場力逐漸增大

B.帶電小球從x1運動到x3的過程中,電勢能先減小后增大

C.若該小球能運動到x4處,則初速度v0至少為

D.若v0,帶電粒子在運動過程中的最大速度為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某學習小組利用圖甲所示的實驗裝置探究動能定理,氣墊導(dǎo)軌放置在桌面上,一端裝有光滑的定滑輪,導(dǎo)軌上有一滑塊,其一端與穿過電磁打點計時器的紙帶相連,另一端有一拉力傳感器通過細線經(jīng)定滑輪與托盤連接,打點計時器使用的交流電源的周期為T,開始實驗時,在托盤中放入適量砝碼,用手托住托盤,接通電源待打點計時器穩(wěn)定工作后松手,滑塊開始做勻加速運動,在紙帶上打出一系列點.


(1)本實驗存在一個重大的失誤,該失誤是: ______
(2)若滑塊的質(zhì)量沒有遠大于托盤及砝碼的總質(zhì)量,對本實驗 ______ 影響(填“有”或“沒有”).
(3)在正確規(guī)范操作后,得到一條點跡清晰的紙帶如圖乙所示,為了探究滑塊所受的合力做的功與其動能變化之間的關(guān)系,實驗時除了需要讀出傳感器的示數(shù)F和測出紙帶上s1s2、s3、s4的長度外,在下列物理量中還應(yīng)測量的是 ______

A.導(dǎo)軌的長度L B.砝碼的質(zhì)量m C.滑塊的質(zhì)量M

(4)從打點計時器打下點C到打下點E的過程中,若動能定理成立,則F(s2+s3)= ______

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(1)下圖螺旋測微器的讀數(shù)為________mm

圖中游標卡尺的讀數(shù)是__ cm。

2)用如圖實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒。m2從高處由靜止開始下落,m1上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,即可驗證機械能守恒定律。下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點(圖中未標出),計數(shù)點間的距離如圖所示。已知m1=" 50g" 、m2="150g" ,則(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

在紙帶上打下記數(shù)點5時的速度v = m/s

在打下點“0”到點“5”過程中,系統(tǒng)動能的增量△EK= J,系統(tǒng)勢能的減少量△EP = J(計算時g10 m/s2)。由此得出的結(jié)論:___ ____

若某同學作出v2/2—h圖像如圖,則當?shù)氐闹亓铀俣?/span>g = m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個靜止的放射性原子核處于垂直紙面向里的勻強磁場中,由于發(fā)生衰變而形成了如圖所示的兩個圓形軌跡,兩圓半徑之比為1∶16,下列說法正確的是 ( )

A. 該原子核發(fā)生了α衰變

B. 反沖核沿大圓做逆時針方向的圓周運動

C. 原來靜止的原子核的序數(shù)為15

D. 沿大圓和沿小圓運動的柆子周期相同

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1b是原線圈的中心抽頭,圖中電表均為理想的交流電表,定值電阻R10Ω,其余電阻均不計,從某時刻開始原線圈c、d兩端加上如圖乙所示的交變電壓,則下列說法中正確的是( )

A. 當單刀雙擲開關(guān)與a連接時,電壓表的示數(shù)為22V

B. 當單刀雙擲開關(guān)與a連接且t0.01s時,電流表示數(shù)為零

C. 當單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時,原線圈的輸入功率變小

D. 當單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時,副線圈輸出電壓的頻率變?yōu)?/span>25Hz

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列與物理學史相關(guān)的敘述正確的是( 。

A. 開普勒發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律

B. 亞里士多德最早提出了慣性的概念

C. 卡文迪許測定了靜電力常量

D. 牛頓第一定律是牛頓在伽利略和笛卡爾工作的基礎(chǔ)上提出的

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,一個圓形線圈的匝數(shù)n1000,線圈面積S200 cm2,線圈的電阻r1 Ω,線圈外接一個阻值R4 Ω的電阻,把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度隨時間的變化規(guī)律如圖1210乙所示.求:

1)請說明線圈中的電流方向;

(2)4 s內(nèi)的感應(yīng)電動勢;

(3)4 s內(nèi)通過R的電荷量.

查看答案和解析>>

同步練習冊答案