【題目】如圖所示,在與水平面成=300角的平面內(nèi)放置兩條平行、光滑且足夠長(zhǎng)的金屬軌道,其電阻可忽略不計(jì).空間存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.20 T,方向垂直軌道平面向上.導(dǎo)體棒ab、cd垂直于軌道放置,且與金屬軌道接觸良好構(gòu)成閉合回路,每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量m=2.0×10-1kg,回路中每根導(dǎo)體棒電阻r= 5.0×10-2Ω,金屬軌道寬度l=0. 50 m.現(xiàn)對(duì)導(dǎo)體棒ab施加平行于軌道向上的拉力,使之勻速向上運(yùn)動(dòng).在導(dǎo)體棒ab勻速向上運(yùn)動(dòng)的過程中,導(dǎo)體棒cd始終能靜止在軌道上.g10 m/s2,求:

(1)導(dǎo)體棒cd受到的安培力大;

(2)導(dǎo)體棒ab運(yùn)動(dòng)的速度大;

(3)拉力對(duì)導(dǎo)體棒ab做功的功率.

【答案】(1)1N (2)10m/s (3)20 W.

【解析】(1)導(dǎo)體棒cd靜止時(shí)受力平衡,設(shè)所受安培力為F,則F=mgsinθ=1N
(2)設(shè)導(dǎo)體棒ab的速度為v,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E,通過導(dǎo)體棒cd的感應(yīng)電流為I,
EBlv ,F(xiàn)=BIl
解得

(3)設(shè)對(duì)導(dǎo)體棒ab的拉力為F,導(dǎo)體棒ab受力平衡,則F=F+mgsinθ=2N
拉力的功率P=Fv=20W.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】下列物理量屬于矢量的是

A. 質(zhì)量 B. 加速度 C. 時(shí)間 D. 重力勢(shì)能

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【題目】在鐵路與公路交叉點(diǎn)上,由于司機(jī)粗心、判斷失誤或車況等原因常常造成交通事故.現(xiàn)有一輛長(zhǎng)為5m的汽車以v1=15m/s的速度行駛,當(dāng)汽車前端距離鐵路與公路交叉點(diǎn)175m時(shí),汽車司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)離交叉點(diǎn)200m處有一列長(zhǎng)300m的列車以v2=20m/s的速度行駛過來,為了避免事故的發(fā)生,

(1)若汽車司機(jī)如果立刻作勻加速運(yùn)動(dòng),則最小加速度應(yīng)多大?

(2)若汽車司機(jī)如果立刻剎車作勻減車運(yùn)動(dòng),則最小加速度為多少?

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【題目】一種氫氣燃料的汽車,質(zhì)量為=2.0×103kg,發(fā)動(dòng)機(jī)的額定輸出功率為80kW,行駛在平直公路上時(shí)所受阻力恒為車重的0.1倍。若汽車從靜止開始先勻加速啟動(dòng),加速度的大小為=1.0m/s2。達(dá)到額定輸出功率后,汽車保持功率不變又加速行駛了800m,直到獲得最大速度后才勻速行駛。試求:

(1)汽車的最大行駛速度;

(2)汽車勻加速啟動(dòng)階段結(jié)束時(shí)的速度;

(3)當(dāng)速度為5m/s時(shí),汽車牽引力的瞬時(shí)功率;

(4)汽車從靜止到獲得最大行駛速度所用的總時(shí)間。

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【題目】若通過一段導(dǎo)體的電流是2A,則1分鐘內(nèi)通過該導(dǎo)體某截面的電量為

A. 2C B. 0.5C C. 120C D. 200C

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【題目】如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m=0.01kg,邊長(zhǎng)L=0.1m,電阻R=0.4Ω的正方形導(dǎo)體線框abcd,從高h=0.8m的高處由靜止自由下落,下落時(shí)線框平面始終在豎直平面內(nèi),且保持與水平磁場(chǎng)方向垂直,當(dāng)線框下邊bc剛一進(jìn)入下方的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí),恰好做勻速運(yùn)動(dòng)(g=10m/s

(1)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小

(2)如果線圈的下邊bc通過磁場(chǎng)所經(jīng)歷的時(shí)間為t=0.125s,求bc邊剛從磁場(chǎng)下邊穿出時(shí)線框的加速度大小。

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【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)器材做探究動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)中,該小組同學(xué)把砂和砂桶的總重力當(dāng)作小車受到的合外力.

(1)為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差盡量小,在實(shí)驗(yàn)操作中,下面做法必要的是______

A.實(shí)驗(yàn)前要對(duì)裝置進(jìn)行平衡摩擦力的操作

B.實(shí)驗(yàn)操作時(shí)要先放小車,后接通電源

C.在利用紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí),所選的兩個(gè)研究點(diǎn)離得越近越好

D.在實(shí)驗(yàn)過程中要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

(2)除實(shí)驗(yàn)裝置中的儀器外,還需要的測(cè)量?jī)x器有_____________ _____________

(3)如圖為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶,現(xiàn)選取紙帶中的AB兩點(diǎn)來探究動(dòng)能定理.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T,重力加速度為g.圖中已經(jīng)標(biāo)明了要測(cè)量的物理量,另外,小車的質(zhì)量為M,砂和砂桶的總質(zhì)量為m.請(qǐng)你把要探究的結(jié)果用題中給出的字母表達(dá)出來________

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【題目】如圖所示,足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,寬度L=0.4m,一端連接R=3的電阻,導(dǎo)軌處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì),導(dǎo)體棒MN的電阻r=1。在平行于導(dǎo)軌的拉力作用下,導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng),速度v=10m/s,求:

(1)感應(yīng)電流I的大。

(2)導(dǎo)體棒兩端的電壓U;

(3)拉力的功率為多大?

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【題目】在坐標(biāo)原點(diǎn)的波源產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,波速,已知時(shí)刻,波剛好傳播到處,如圖所示,在處有一接收器(圖中未畫出),則下列說法正確的是_____。

A. 波源開始振動(dòng)時(shí)方向沿y軸負(fù)方向

B. 從t=0開始經(jīng), 處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為

C. 接收器在時(shí)才能接收到此波

D. 若波源向x軸正方向運(yùn)動(dòng),接受器接收到波的頻率可能為

E. 若該波與另一列頻率為 沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波相遇,不能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣

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