【題目】虛線PQ上方存在垂直紙面向外的勻強磁場,PQ下方存在豎直向上的勻強磁場,兩處磁場磁感應(yīng)強度大小均為B0.足夠長的不等間距金屬導(dǎo)軌豎直放置,導(dǎo)軌電阻不計。兩根金屬棒水平地靠在金屬導(dǎo)軌上,其中金屬棒AB光滑且質(zhì)量為m,長為L,電阻為R;金屬棒CD質(zhì)量為2m、長為2L、電阻為2R,與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ。若AB棒在拉力F的作用下沿導(dǎo)軌由靜止向上做加速度為a的勻加速直線運動,同時由靜止釋放CD棒,如圖所示。已知運動過程中棒與導(dǎo)軌接觸良好,重力加速度為g,求:

(1)AB棒哪端電勢高,兩端的電壓UAB的大小隨時間變化的規(guī)律;

(2)作用在金屬棒AB上的拉力F需要滿足的條件;

(3)CD棒下滑達到最大速度所需時間。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)由右手定則可判斷棒ABB端電勢高

由閉合電路歐姆定律得:

由法拉第電磁感應(yīng)定律得:

由速度公式得:

AB棒兩端的電壓

聯(lián)立整理得:

(2)AB棒:由牛頓第二定律得:

整理得:

(3)由右手定則可判斷棒AB中的電流方向為從A流向B,由左手定則,棒CD所受安培力垂直紙面向外,棒速度達到最大時滿足

(1)可得:

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,甲,乙兩人分別站在赤道和緯度為45°的地面上隨地球一起繞地軸做勻速圓周運動,則甲、乙在上述過程中具有相同的物理量是( 。

A. 線速度 B. 周期 C. 向心力 D. 向心加速度

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【題目】如圖所示,一根長度l=0.55 m的輕繩一段系在O點(在N點的正上方),另一端系一小物塊a,把質(zhì)量m=0.5kg的小物塊a拉到與圓心O等高位置M由靜止釋放,到達最低點時恰好進入一長L=0.19m的水平臺面上,并且輕繩斷開。小物塊a到達平臺右邊時與放在水平臺面最右端的小物塊b發(fā)生碰撞,碰撞后小物塊a、b恰好分別從A、B兩點落入洞中;已知水平臺面離地面的高度h=1.25m,其右側(cè)地面上有一直徑D=0.5m的圓形洞,洞口最左端的A點離水平臺面右端的水平距離s =1m,B點在洞口的最右端。小物塊與水平臺面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。取g=10 m/s2。求:

(1)小物塊a到達最低點時輕繩的拉力大;

(2)小物塊b的質(zhì)量m';

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【題目】如圖所示,固定的光滑金屬導(dǎo)軌間距為L,導(dǎo)軌電阻不計,上端a、b間接有阻值為R的電阻,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ,且處在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中.質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連后放在導(dǎo)軌上.初始時刻,彈簧恰處于自然長度,導(dǎo)體棒具有沿軌道向上的初速度v0.整個運動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸.已知彈簧的勁度系數(shù)為k,彈簧的中心軸線與導(dǎo)軌平行.

(1)求初始時刻通過電阻R的電流I的大小和方向;

(2)當(dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時,速度變?yōu)?/span>v,求此時導(dǎo)體棒的加速度大小a;

(3)導(dǎo)體棒最終靜止時彈簧的彈性勢能為Ep,求導(dǎo)體棒從開始運動直到停止的過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q.

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【題目】劉輝同學(xué)在家里的厚玻璃茶幾上就餐時,觀察到一細(xì)束陽光照射在茶幾面上,在水平地面上有一彩色光帶。根據(jù)所學(xué)光學(xué)有關(guān)知識作出了這束陽光的光路圖,如圖所示,則下列說法正確的是

A. 射出璃后a、b兩光束一定平行

B. b光在玻璃中的傳播速度大

C. b光的光子能量大

D. 若增大入射角i,單色光a可能在玻璃磚的下表面發(fā)生全反射

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,邊長為L的等邊三角形ABC為兩有界勻強磁場的理想邊界,三角形內(nèi)的磁場方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強度大小為B,三角形外的磁場(足夠大)方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強度大小也為B。把粒子源放在頂點A處,它將沿∠A的角平分線發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q、初速度為v0的帶電粒子(粒子重力不計)。粒子在磁場中運動的周期為T,對從A射出的粒子

A. 若帶負(fù)電, ,第一次到達C點所用時間為

B. 若帶負(fù)電, ,第一次到達C點所用時間為

C. 若帶正電, ,第一次到達C點所用時間為

D. 若帶正電, ,第一次到達C點所用時間為

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【題目】月亮正加速遠離地球!后代沒月亮看了。一項新的研究表明,月球的引力在地球上產(chǎn)生了周期性的潮汐現(xiàn)象潮汐力耗散地球的自轉(zhuǎn)能量,降低地球的旋轉(zhuǎn)速度同時也導(dǎo)致月球正在以每年3.8cm的速度遠離地球。不考慮其他變化則很多年后與現(xiàn)在相比,下列說法正確的是

A. 月球繞地球做圓周運動的周期將減小

B. 月球繞地球做圓周運動的線速度增大

C. 地球同步定點衛(wèi)星的高度增大

D. 地球同步定點衛(wèi)星的角速度增大

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【題目】為了研究小球由靜止釋放后撞擊地面彈跳的規(guī)律,小俞同學(xué)利用運動傳感器采集數(shù)據(jù)并作出了如圖所示的v-t圖像,小球質(zhì)量為0.6kg,空氣阻力不計,重力加速度g=10m/s2,由圖可知

A. 橫坐標(biāo)每一小格表示的時間是1s

B. 小球下落的初始位置離地面的高度為3.6m

C. 小球第一次反彈的最大高度為1.25m

D. 小球第一次撞擊地面時地面對小球的平均作用力為66N

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【題目】某同學(xué)在實驗室中研究遠距離輸電的相關(guān)規(guī)律,由于輸電線太長,他將每100米導(dǎo)線卷成一卷,共有8卷代替輸電線路(忽略輸電線的自感作用)。第一次試驗采用如圖甲所示的電路圖,將輸電線與學(xué)生電源和用電器直接相連,測得輸電線上損失的功率為,損失的電壓為;第二次試驗采用如圖乙所示的電路圖,其中理想變壓器與學(xué)生電源相連,其原副線圈的匝數(shù)比,理想變壓器與用電器相連,測得輸電線上損失的功率為,損失的電壓為,兩次實驗中學(xué)生電源的輸出電壓與電功率均相同,下列正確的是

A. B.

C. D.

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