【題目】如圖甲,MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ37°角固定,MP之間接電阻箱R,導(dǎo)軌所在空間存在勻強磁場,磁場方向垂直于軌道平面向上,磁感應(yīng)強度為B0.5 T。質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上,其接入電路的電阻值為r,F(xiàn)從靜止釋放桿ab,測得最大速度為vm。改變電阻箱的阻值R,得到vmR的關(guān)系如圖乙所示。已知軌距為L2 m,重力加速度g10 m/s2,軌道足夠長且電阻不計。求:

1ab下滑過程中感應(yīng)電流的方向及R0時最大感應(yīng)電動勢E的大;

2金屬桿的質(zhì)量m和阻值r;

3R4 Ω時,求回路瞬時電功率每增加1 W的過程中合外力對桿做的功W。

【答案】12V2m0.17 kg;r2 Ω30.5J

【解析】1)由右手定則可知,桿中電流方向從b→a(或aMPba),由圖示圖象可知,當時,桿最終以勻速運動,產(chǎn)生電動勢: ;
2)設(shè)最大速度為v,桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,

由閉合電路的歐姆定律: ,

桿達到最大速度時滿足解得

由圖象可知:斜率為,

縱截距為v0=2m/s,得到: ,

解得:

3)感應(yīng)電動勢,功率 ,

由動能定理得: ,代入數(shù)據(jù)解得:W=0.5J

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一帶電平行板電容器被豎直安放,如圖所示,兩板間距d0.1 m,電勢差U1000V.現(xiàn)從平行板上A處以vA3m/s的速度水平向左射入一帶正電小球(已知小球的電荷量q107C,質(zhì)量m0.02g),經(jīng)一段時間后發(fā)現(xiàn)小球打在A點正下方的B(g10 m/s2),

1)小球離AB板的最遠距離L是多少

2)求A、B間的距離sAB

3)求小球到達B點時的動能。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,相距l的兩小球A、B位于同一高度h(l,h均為定值).將AB水平拋出的同時,B自由下落.A、B與地面碰撞前后,水平分速度不變,豎直分速度大小不變、方向相反.不計空氣阻力及小球與地面碰撞的時間,則(  )

A. A、B在第一次落地前能否相碰,取決于A的初速度

B. A、B在第一次落地前若不相碰,此后就不會相碰

C. A、B可能運動到最高處相碰

D. A、B一定能相碰

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩根足夠長的固定平行金屬光滑導(dǎo)軌位于同一水平面,導(dǎo)軌上橫放著兩根相同的導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌構(gòu)成矩形回路。導(dǎo)體棒的兩端連接著處于壓縮狀態(tài)的兩根輕質(zhì)彈簧,兩棒的中間用細線綁住,它們的電阻均為R,回路上其余部分的電阻不計。在導(dǎo)軌平面內(nèi)兩導(dǎo)軌間有一豎直向下的勻強磁場。開始時,導(dǎo)體棒處于靜止狀態(tài),剪斷細線后,導(dǎo)體棒運動過程中(

A. 回路中有感應(yīng)電流

B. 兩根導(dǎo)體棒所受安培力的方向相同

C. 兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機械能守恒

D. 兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機械能不守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】交流發(fā)電機的輸出電功率為100kW,輸出電壓為250V,欲向遠處輸電,若輸電線的電阻為8.0Ω,要求輸電時輸電線上損失的電功率不超過交流發(fā)電機輸出電功率的5%,并向用戶輸送220V的電壓。

1)求升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比;

2)求降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,20匝的線圈兩端M、N與一個電壓表相連,線圈內(nèi)有指向紙內(nèi)方向的磁場,線圈中的磁通量在按圖乙所示規(guī)律變化。下列說法正確的是

A線圈中產(chǎn)生的感生電場沿順時針方向

B電壓表的正接線柱接線圈的N端

C線圈中磁通量的變化率為15Wb/s

D電壓表的讀數(shù)為10V

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,一個有固定轉(zhuǎn)動軸的豎直圓盤轉(zhuǎn)動時,固定在圓盤上的小圓柱帶動一個形支架在豎直方向振動, 形支架的下面系著一個由彈簧和小球組成的振動系統(tǒng).圓盤靜止時,讓小球做簡諧運動,其振動圖像如圖乙所示.圓盤勻速轉(zhuǎn)動時,小球做受迫振動.小球振動穩(wěn)定時.下列說法正確的是(

A. 小球振動的固有頻率是

B. 小球做受迫振動時周期一定是

C. 圓盤轉(zhuǎn)動周期在附近時,小球振幅顯著增大

D. 圓盤轉(zhuǎn)動周期在附近時,小球振幅顯著減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在測定玻璃的折射率實驗時

(1)下列說法正確的是_____

A.入射角越大,誤差越小

B.在白紙上放好玻璃磚后,用鉛筆貼著光學面畫出界面

C.實驗時即可用量角器,也可用圓規(guī)和直尺等工具進行測量

D.判斷像與針是否在同一直線時,應(yīng)該觀察大頭針的頭部

(2)小時同學在插針時玻璃磚的位置如圖1所示。根據(jù)插針與紙上已畫的界面確定入射點與出射點,依據(jù)上述操作所測得的折射率_________(填偏大”、“偏小不變”)

(3)小明同學經(jīng)正確操作后,在紙上留下四枚大頭針的位置P1P2、P3P4,ABCD是描出的下班磚的兩個邊,如圖2所示,請在答題紙上畫出光路圖________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩列簡諧橫波分別沿軸正方向和負方向傳播,兩波源分別位于處,兩列波的速度大小均為,兩波源的振幅均為.圖示為時刻兩列波的圖象(傳播方向如圖所示),該時刻平衡位置位于、兩質(zhì)點剛開始振動,質(zhì)點的平衡位置處于處.關(guān)于各質(zhì)點運動情況的判斷正確的是(

A. 時刻質(zhì)點、均沿軸正方向運動

B. 時刻,質(zhì)點的位移為

C. 時刻,質(zhì)點的位移為

D. 時刻,質(zhì)點、都運動到

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