5.如圖所示,寬為L的光滑導軌與水平面成θ角,勻強磁場垂直導軌平面向上,磁感應強度為B,質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab沿導軌下滑,導軌下端的定值電阻為R,導軌的電阻不計,試求:
(1)桿ab沿導軌下滑時的穩(wěn)定速度的大。
(2)桿ab穩(wěn)定下滑時兩端的電勢差.

分析 (1)ab桿穩(wěn)定時做勻速運動,受力平衡,由平衡條件和安培力與速度的關系式結合,可求解此題.
(2)根據(jù)E=BLv和歐姆定律求出桿ab穩(wěn)定下滑時兩端的電勢差.

解答 解:(1)ab桿速度穩(wěn)定時做勻速運動,則有:
 F=mgsinθ
又 F=BIL,E=BLvm,I=$\frac{E}{R+r}$
可得 F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{m}}{R+r}$
聯(lián)立得桿ab沿導軌下滑時的穩(wěn)定速度的大小 vm=$\frac{mg(R+r)sinθ}{{B}^{2}{L}^{2}}$
(2)當ab桿以速度vm穩(wěn)定下滑時,有:
 mgsinθ=BIL
得 I=$\frac{mgsinθ}{BL}$
桿ab穩(wěn)定下滑時兩端的電勢差 U=IR=$\frac{mgRsinθ}{BL}$
答:
(1)桿ab沿導軌下滑時的穩(wěn)定速度的大小為$\frac{mg(R+r)sinθ}{{B}^{2}{L}^{2}}$;
(2)桿ab穩(wěn)定下滑時兩端的電勢差為$\frac{mgRsinθ}{BL}$.

點評 在電磁感應綜合題中,常常用到這個經(jīng)驗公式:F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{m}}{R+r}$,在計算題中,不能直接作為公式用,要進行推導.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖所示,在遠距離輸電過程中,下列說法正確的是( 。
A.若保持升壓變壓器原線圈的輸入電壓不變,升高$\frac{{n}_{1}}{{n}_{2}}$的值會增大線路的功率損耗
B.若保持升壓變壓器原線圈的輸入功率不變,升高U1會減小輸電電流I2
C.若保持升壓變壓器原線圈的輸入功率不變,升高U1會增大線路的電壓損耗
D.若保持升壓變壓器原線圈的輸入功率不變,升高U1會提高電能的利用率

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.如圖是發(fā)射地球同步衛(wèi)星模擬圖,先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后點火,使其沿橢圓軌道2運行,最后再次點火,將衛(wèi)星送入同步圓軌道3.軌道1、2相切于Q點,軌道2、3相切于P點,當衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時,以下正確的是( 。
A.衛(wèi)星在軌道3上的線速度大于在軌道1上的線速度
B.衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度
C.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度
D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.以下關于分子力的說法,正確的是( 。
A.分子間既存在引力也存在斥力
B.液體難于被壓縮表明液體中分子力總是引力
C.氣體總是很容易充滿容器,這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)
D.擴散現(xiàn)象表明分子間不存在引力

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.如圖所示,小球自a點由靜止自由下落,到b點與豎直放置的輕彈簧接觸,到c點時彈簧被壓縮到最短,不計空氣阻力,則小球在a→b→c的運動過程中( 。
A.小球的加速度在ab段不變,在bc段逐漸變小
B.小球的速度在bc段逐漸減小
C.小球的重力勢能在a→b→c過程中不斷減小
D.彈簧的彈性勢能在bc段先增大后減小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1:5,交流電源電壓不變,電壓表為理想交流電表.白熾燈和電風扇M的額定電壓均為220V,額定功率均為44W,只閉合開關S1時,白熾燈正常發(fā)光,則(  )
A.再閉合開關S1,電壓表示數(shù)增大
B.再閉合開關S2,原線圈輸入功率變小
C.交流電壓表示數(shù)為44V
D.白熾燈和電風扇線圈內(nèi)阻均為1100Ω

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

17.三個同學根據(jù)不同的實驗條件,進行了“探究平拋運動規(guī)律”的實驗:

(1)甲同學采用如圖(1)所示的裝置.用小錘打擊彈性金屬片,金屬片把A球沿水平方向彈出,同時B球被松開,自由下落,觀察到兩球同時落地,改變小錘打擊的力度,即改變A球被彈出時的速度,兩球仍然同時落地,這說明平拋運動豎直分運動是自由落體運動
(2)乙同學采用如圖(2)所示的裝置.兩個相同的弧形軌道M、N,分別用于發(fā)射小鐵球 P、Q,其中N的末端與可看作光滑的水平板相切;兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D;調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度,使AC=BD,從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等,現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上,然后切斷電源,使兩小鐵球能以相同的初速度v0同時分別從軌道M、N的下端射出.實驗可觀察到的現(xiàn)象應是兩球相遇.僅僅改變弧形軌道M的高度,重復上述實驗,仍能觀察到相同的現(xiàn)象,這說明平拋運動水平分運動是勻速直線運動.
(3)丙同學采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖(3)所示的“小球做平拋運動”的照片.圖中每個小方格的邊長為10cm,則由圖可求得拍攝時每0.1s曝光一次,該小球平拋的初速度大小為2m/s(g取10m/s2).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.已知地球半徑為R,萬有引力常量為G,地球同步通信衛(wèi)星的周期為T,它離底面的高度約為地球半徑的6倍,求:
(1)地球的平均密度;
(2)若某行星的平均密度是地球的平均密度的$\frac{1}{7}$,其半徑是地球半徑的9倍,則該行星的第一宇宙速度是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.某同學在網(wǎng)球訓練中,網(wǎng)球在不同高度A、B處與豎直墻壁碰撞后,垂直墻面彈出,均落在水平地面上的C處,如圖所示.若網(wǎng)球彈出時速度大小分別為vA、vB,從彈出到落地的時間分別為tA、tB,則(  )
A.tA=tBB.tA<tBC.vA=vBD.vA<vB

查看答案和解析>>

同步練習冊答案