【題目】兩根平行金屬導(dǎo)軌相距L=0.50m,固定在水平面內(nèi),導(dǎo)軌左端串接一個(gè)R=0.04Ω的電阻,在導(dǎo)軌間長d=0.56m的區(qū)域內(nèi),存在方向垂直導(dǎo)軌平面下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T,質(zhì)量m=4.0kg的金屬棒CD置于導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌接觸良好,且與兩導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為,棒在導(dǎo)軌之間的電阻r=0.01Ω,絕緣輕繩系于棒的中點(diǎn),初始時(shí)刻,CD棒距磁場左邊界s=0.24m,現(xiàn)通過繩用向右的水平恒力作80N拉CD棒,使棒由靜止運(yùn)動,運(yùn)動過程中始終保持與導(dǎo)軌垂直,當(dāng)CD棒到達(dá)磁場右邊界時(shí)撤去拉力(不計(jì)其他電阻以及繩索的質(zhì)量),求:
(1)CD棒進(jìn)入磁場時(shí)速度v的大;
(2)CD棒進(jìn)入磁場時(shí)所受的安培力的大;
(3)在拉CD棒的過程中,繩的拉力所作的功W和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。
【答案】(1)2.4m/s;(2)48N;(3)64J,21.504J.
【解析】試題分析:(1)由牛頓第二定律求出加速度,由勻變速直線運(yùn)動的速度位移公式求出棒的速度.(2)由E=BLv求出感應(yīng)電動勢,由歐姆定律求出感應(yīng)電流,然后由安培力公式求出安培力.(3)由功的計(jì)算公式求出拉力的功,由能量守恒定律可以求出電阻上產(chǎn)生的焦耳熱.
(1)由牛頓第二定律得:
由勻變速直線運(yùn)動的速度位移公式得:
聯(lián)立解得:v=2.4m/s
(2)CD棒剛進(jìn)入磁場時(shí),由法拉第電磁感應(yīng)定律得:E=BLv
由閉合電路歐姆定律得:
安培力:
聯(lián)立解得:
(3)由題可得,拉力做功為
CD棒進(jìn)入磁場后,則有: ,故CD棒做勻速直線運(yùn)動
由能量守恒定律得:
電阻上產(chǎn)生的熱量:
聯(lián)立解得: Q=21.504J
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,三根通電長直導(dǎo)線A、B、C互相平行,其橫截面位于等腰直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上,三根導(dǎo)線中通入的電流大小相等,且A、C中電流方向垂直于紙面向外,B中電流方向垂直于紙面向內(nèi);已知通電導(dǎo)線在其周圍某處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度,其中I為通電導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度,r為某處到通電直導(dǎo)線的距離,k為常量。下列說法正確的是( )
A. A所受磁場作用力的方向與B、C所在平面垂直
B. B所受磁場作用力的方向與A、C所在平面垂直
C. A、B單位長度所受的磁場作用力大小之比為1∶2
D. A、B單位長度所受的磁場作用力大小之比為1∶
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如右圖a所示,間距為d的平行金屬板MN與一對光滑的平行導(dǎo)軌相連,平行導(dǎo)軌間距L=d/2,一根導(dǎo)體棒ab以一定的初速度向右勻速運(yùn)動,棒的右端存在一個(gè)垂直紙面向里,大小為B的勻強(qiáng)磁場。棒進(jìn)入磁場的同時(shí),粒子源P釋放一個(gè)初速度為0的帶電粒子,已知帶電粒子質(zhì)量為m,電量為q.粒子能從N板加速到M板,并從M板上的一個(gè)小孔穿出。在板的上方,有一個(gè)環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在大小也為B,垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。已知外圓半徑為2d, 里圓半徑為d. 兩圓的圓心與小孔重合(粒子重力不計(jì))
(1).判斷帶電粒子的正負(fù),并求當(dāng)ab棒的速度為vo時(shí),粒子到達(dá)M板的速度v;
(2).若要求粒子不能從外圓邊界飛出,則v0的取值范圍是多少?
(3).若棒ab的速度v0只能是,則為使粒子不從外圓飛出,則可以控制導(dǎo)軌區(qū)域磁場的寬度S(如圖b所示),那該磁場寬度S應(yīng)控制在多少范圍內(nèi)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一放在粗糙的水平面上的物塊在一斜向上的拉力F的作用下沿水平面向右以加速度a做勻加速直線運(yùn)動,力F在水平和豎直方向的分量分別為F1、F2,如圖所示.現(xiàn)將力F突然改為大小為F1、方向水平向右的恒力,則此后( )
A.物體將仍以加速度a向右做勻加速直線運(yùn)動
B.物體將可能向右做勻速直線運(yùn)動
C.物體將可能以大于a的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動
D.物體將可能以小于a的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在有界勻強(qiáng)磁場中水平放置相互平行的金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌電阻不計(jì),導(dǎo)軌上金屬桿ab與導(dǎo)線接觸良好,磁感線垂直導(dǎo)軌平面向上(俯視圖),導(dǎo)軌與處于磁場外的大線圈M相接,欲使置于M內(nèi)的小閉合線圈N產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流,下列做法可行的是
A. ab勻速向右運(yùn)動
B. ab加速向右運(yùn)動
C. ab加速向左運(yùn)動
D. ab勻速向左運(yùn)動
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,有一個(gè)等腰直角三角形的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,其直角邊長為L,磁場方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一邊長為L、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd,從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域。取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流為正,則下圖中表示線框中電流i 隨bc邊的位置坐標(biāo) x 變化的圖象正確的是( )
A.
B.
C.
D.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,實(shí)線為等量異種點(diǎn)電荷周圍的電場線,虛線是以正點(diǎn)電荷為中心的圓,M點(diǎn)是兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn),N點(diǎn)在虛線上。若將一試探正點(diǎn)電荷沿逆時(shí)針方向從M點(diǎn)經(jīng)虛線移動到N點(diǎn),則( )
A. 電荷所受電場力逐漸減小
B. 電荷所受電場力大小不變
C. 電荷將克服電場力做功
D. 電荷的電勢能保持不變
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】返回式人造地球衛(wèi)星和字宙飛船等航天器在返回地球的過程中,通常要經(jīng)歷繞地球做半徑不斷減小的圓周運(yùn)動的過程。特別是進(jìn)入稀薄大氣層后,受到稀薄大氣的阻礙作用開始做逐漸靠近地球的圓周運(yùn)動(即每一周都可視為勻速圓周運(yùn)動,但運(yùn)動的半徑逐漸減。H粼谶@個(gè)過程中航天器的質(zhì)量保持不變,則航天器的
A. 周期將逐漸變小
B. 加速度將逐漸變小
C. 線速度將逐漸變小
D. 角速度將逐漸變小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一簡諧橫波在某區(qū)域沿x軸傳播,實(shí)線a為t=0時(shí)刻的波形圖線,虛線b為時(shí)刻的波形圖線,已知該簡諧橫波波源振動的頻率為f=2.5Hz,虛線b與x軸交點(diǎn)P的坐標(biāo)xp=1m.下列說法中正確的是下列說法正確的是________(填正確答案標(biāo)號。選對1個(gè)得2分,選對2個(gè)得4分,選對3個(gè)得6分。每錯(cuò)選1個(gè)扣3分,最低得分為0分)
A.這列波的傳播速度大小一定為20m/s
B.這列波一定沿x軸正向傳播
C.可能有
D.可能有
E.若該列波遇到寬度為6m的障礙物能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
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