如圖14所示,兩根平行的光滑金屬導軌與水平面成q角放置,導軌電阻忽略不計.在水平虛線L1、L2間有一導軌所在平面垂直的勻強磁場B,導體棒a、b的質(zhì)量分別為mamb,電阻均為r,電動機通過繞過滑輪的細繩牽引著a由靜止開始從導軌底部運動,b靜止在導軌底部并與導軌接觸良好。已知額定功率為P,重力加速度g,不計ab之間電流的相互作用,如果電動機提供恒定的拉力,求:
(1)b棒剛開始運動,a棒的速度;
(2)b棒剛開始運動時ab棒間的距離;
(3)如果b棒剛開始運動時電動機達到額定功率,該過程中,a棒產(chǎn)生的焦耳熱是多少?
 
(1)(2)(3)
本題主要考查考生對安培力、物體平衡、電磁感應定律、動能定理、動量定理和功能關系等高考必考內(nèi)容的掌握以及靈活應用能力。另外,本題還突出了對運算能力要求比較高。
(1)對棒:  
      
(2)對棒:動量定理:   
           
(3)對棒:       
棒:由動能定理   
由功能關系:
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖14所示,邊長為L、電阻為R的正方形閉合線圈置于磁感應強度為B的勻強磁場中,線圈平面與磁場方向垂直.用力將線圈分別以v1、v2勻速拉出磁場,比較兩個過程,以下說法正確的是(  )
①若v1>v2,通過線圈導線橫截面的電荷量q1>q2、谌v1<v2,拉力的沖量I1<I2、廴v1<v2,拉力的功率P1<P2、苋v1>v2,產(chǎn)生的熱量Q1>Q2

圖14
A.①③
B.②③?
C.②④
D.③④?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

MN、GH為光滑的水平平行金屬導軌,ab、cd為跨在導軌上的兩根金屬桿,勻強磁場垂直穿過MN、GH所在的平面,如圖所示(   )
A.若固定ab,使cd向右滑動,abcd回路有電流,電流方向由a到b到d到c
B.若ab、cd以相同的速度一起向右滑動,則abcd回路有電流,電流方向由c到d到b到a
C.若ab向左、cd向右同時運動,則abcd回路電流為零
D.若ab、cd都向右運動,且兩棒速度vcd>vab,則abcd回路有電流,電流方向由c到d到b到a

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖 3-6-15 所示,質(zhì)量為 m、邊長為 l 的正方形線框,在豎直平面內(nèi)從有界的勻強磁場上方由靜止自由下落.線框電阻為 R,勻強磁場的寬度為 H(l<H),磁感應強度為 B.線框下落過程中 ab 邊始終與磁場邊界平行且水平.已知 ab 邊剛進入磁場和剛穿出磁場時線框都作減速運動,加速度大小都是g.求:

圖3-6-15
(1)ab 邊剛進入磁場與 ab 邊剛出磁場時的速度;
(2)線框進入磁場的過程中產(chǎn)生的熱量;
(3)cd 邊剛進入磁場時線框的速度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,兩個金屬輪A1、A2,可繞通過各自中心并與輪面垂直的固定的光滑金屬細軸O1O2轉(zhuǎn)動,O1O2相互平行,水平放置。每個金屬輪由四根金屬輻條和金屬環(huán)組成,A1輪的輻條長為a1、電阻為R1,A2輪的輻條長為a2、電阻為R2,連接輻條的金屬環(huán)的寬度與電阻都可以忽略。半徑為a0的絕緣圓盤D與A1同軸且固連在一起。一輕細繩的一端固定在D邊緣上的某點,繩在D上繞足夠匝數(shù)后,懸掛一質(zhì)量為m的重物P。當P下落時,通過細繩帶動D和A1繞O1軸轉(zhuǎn)
動。轉(zhuǎn)動過程中,A1、A2保持接觸,無相對滑動;兩輪與各自細軸之間保持良好的電接觸;兩細軸通過導線與一阻值為R的電阻相連。除R和A1、A2兩輪中輻條的電阻外,所有金屬的電阻都不計。整個裝置處在磁感應強度為B的勻強磁場中,磁場方向與轉(zhuǎn)軸平行。現(xiàn)將P釋放,試求P勻速下落時的速度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,豎直平行導軌間距l=20cm,導軌頂端接有一電鍵S.導體捧ab與導軌接觸良好且無摩擦,ab的電阻R=0.4Ω,質(zhì)量m=10g,導軌的電阻不計,整個裝置處在與軌道平面垂直的勻強磁場中,磁感應強度B=1T.當導體棒由靜止釋放0.8s后,突然閉合電鍵S,不計空氣阻力.設導軌足夠長.

(1)試分析在電鍵S合上前、后,ab棒的運動情況。
(2)在ab棒的整外運動過程中,棒的最大速度和最終
速度的大小(g取10m/s2).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,上海磁懸浮列車專線西起上海地鐵2號線的龍陽路站,東至上海浦東國際機場,專線全長29.863公里。由中德兩國合作開發(fā)的世界第一條磁懸浮商運線。
磁懸浮列車的原理如圖所示,在水平面上,兩根平行直導軌間有豎直方向且等間距的勻強磁場B1、B2,導軌上有金屬框abcd,金屬框的面積與每個獨立磁場的面積相等。當勻強磁場B1、B2同時以速度v沿直線導軌向右運動時,金屬框也會沿直線導軌運動。設直導軌間距為L=0.4m,B1B2=1T,磁場運動速度為v=5m/s,金屬框的電阻為R=2Ω。試求:
(1)若金屬框不受阻力時,金屬框如何運動;
(2)當金屬框始終受到f=1N的阻力時,金屬框相對于地面的速度是多少;
(3)當金屬框始終受到1N的阻力時,要使金屬框維持最大速度,每秒鐘需要消耗多少能量?這些能量是誰提供的?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩個固定傾斜放置的光滑平行金屬導軌間距為L,電阻不計,導軌平面與水平方向的夾角為θ,導軌上端接入一內(nèi)電阻可忽略的電源,電動勢為E。一粗細均勻的金屬棒電阻為R,質(zhì)量為m。已知當?shù)氐闹亓铀俣葹?i>g,金屬棒水平放在導軌上且與導軌接觸良好,欲使金屬棒靜止在導軌上不動,則以下說法正確的是   (   )
A.可加豎直向下的勻強磁場,磁感應強度為
B.可加豎直向上的勻強磁場,磁感應強度為
C.所加勻強磁場磁感應強度的最小值為
D.所加勻強磁場磁感應強度的最小值為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,兩水平放置的、足夠長的、平行的光滑金屬軌道,其間距為L,電阻不計,軌道間為磁感強度B,方向豎直向上的勻強磁場,靜置于軌道上的裸金屬桿ab、cd的質(zhì)量與電阻分別為.現(xiàn)使ab桿以初動能Ek沿軌道向左運動直到后來ab桿、cd桿再達到平衡.求CD桿上產(chǎn)生的熱量是多少?(其它能量損耗不計)

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