【題目】如圖,在水平直角坐標(biāo)平面xOy內(nèi),過原點O沿y軸固定一無限長絕緣通電直導(dǎo)線,電流方向沿+y方向、大小恒為I0,其周圍空間磁場的磁感應(yīng)強度大小BkI0/x,k為常數(shù)、x為離直導(dǎo)線的垂直距離。OAOB為沿Ⅰ、Ⅳ象限角平分線方向固定材料、粗細(xì)均相同的兩根足夠長裸直導(dǎo)軌,兩導(dǎo)軌在原點O接觸良好,但與通電直導(dǎo)線絕緣。cd為長L、材料和粗細(xì)與導(dǎo)軌相同的足夠長裸金屬桿。現(xiàn)使cd桿從原點O開始垂直Ox軸貼著兩導(dǎo)軌向+x方向運動,經(jīng)t秒運動至坐標(biāo)x在這一過程中,cd桿中電流強度大小恒為I。已知導(dǎo)軌、cd桿單位長度電阻為R0,不計導(dǎo)軌中電流產(chǎn)生的磁場的影響。

1)判斷cd桿滑動時感應(yīng)電流的方向,并求t秒末它的速率vx的關(guān)系式;

2)分析說明cd桿在運動過程中加速度大小的變化情況;

3)求t秒末cd桿兩端電壓Ux的關(guān)系式;

4)求t秒內(nèi)cd桿產(chǎn)生的焦耳熱Qx的關(guān)系式

【答案】1 2桿的加速增大;3U=[(1+)L-2x]IR04Q=2(-1)kI0Ix

【解析】1)由安培定則、右手定則可以判定,cd桿中感應(yīng)電流方向沿+y方向;

解得:

2)由上式,取連續(xù)相等兩位移Δx,cd桿經(jīng)過兩段位移速度變化量Δv相同,但由于cd桿加速滑動,故后一段位移時間Δt比前一段短,由 ,可知桿的加速增大;

3t秒末,cd桿在兩導(dǎo)軌之間的一段兩端電壓: ;

桿伸出導(dǎo)軌外部分兩端電壓:

所以cd桿兩端電壓:

4cd桿受到的安培力

cd桿在t秒內(nèi),克服安培力的功等于閉合回路中產(chǎn)生的總焦耳熱:

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,在一絕緣的水平面上,靜止放置一質(zhì)量為 3m 的物塊 B,在其 左側(cè)相距為 L 處放置一質(zhì)量為 m 的光滑小球 A,球 A 帶正電、電荷量為 q,物塊 B不帶電.在整個水平面上加上一方向水平向右的勻強電場,電場強度為 E.球A在電場力作用下從靜止開始向右運動,接著與物塊 B 發(fā)生第一次正碰.一段時間后 A、B 又發(fā)生第二次正碰.如此重復(fù).已知球 A 與物塊 B 每次發(fā)生碰撞的時間都極短且系統(tǒng)的機械能都沒有損失,碰撞過程無電荷轉(zhuǎn)移,且第二次碰撞發(fā)生在物塊 B的速度剛好減為零的瞬間.求:

1A、B 發(fā)生第一次碰撞后瞬間的速度.

2)從一開始到 AB 發(fā)生第 n 次碰撞時,球 A 在水平面上的總位移

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用圖象來描述物理過程、探尋物理規(guī)律是常用的方法,如圖是描述某個物理過程的圖象,對相應(yīng)物理過程分析正確的是

A. 若該圖象為質(zhì)點運動的速度—時間圖象,則前2秒內(nèi)質(zhì)點的平均速率等于0

B. 若該圖象為一條電場線上電勢隨坐標(biāo)變化的圖象,則可能是點電荷電場中的一條電場線

C. 若該圖象為閉合線圈內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度隨時間變化的圖象,則該閉合線圈內(nèi)一定產(chǎn)生恒定的電動勢

D. 若該圖象為質(zhì)點運動的位移—時間圖象,則質(zhì)點運動過程速度一定改變了方向

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一列沿x軸傳播的簡諧橫波,t = 0時刻的波形如圖(a)所示,質(zhì)點P的振動圖像如圖(b)所示,則下列說法正確的是

A.該簡諧橫波的波長為8 m

B.介質(zhì)質(zhì)點的振動周期是6 s

C.該簡諧橫波的波速為1 m/s

D.該簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播

E.介質(zhì)質(zhì)點的振動頻率是0.25 Hz

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,在點電荷產(chǎn)生的電場中,實線MN是一條方向未標(biāo)出的電場線,虛線AB是一個電子只在靜電力作用下的運動軌跡。下列說法正確的是( )

A. 電子一定從AB運動

B. A點電勢高于B點電勢

C. 電子在A點的電勢能大于它在B點的電勢能

D. 電子在A點的加速度大于它在B點的加速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波,實線是在t=0時刻的波形圖,虛線是這列波經(jīng)t=02s的波形圖,T<Δt <2T。則下列說法正確的是___________

A這列波的波長是12cm

B這列波的周期是025s

C這列波的波速是04m/s

Dt=0時刻開始,x=5cm處的質(zhì)點經(jīng)05s振動到波峰

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖1所示,電阻,電容為C的電容器,圓形金屬線圈半徑為,線圈的電阻為R。半徑為)的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直線圈平面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系圖像如圖2所示, 時刻磁感應(yīng)強度分別為,其余導(dǎo)線的電阻不計,閉合開關(guān)S,至時刻電路中的電流已穩(wěn)定,下列說法正確的是

A. 電容器上極板帶正電

B. 時刻電容器的帶電量為

C. 時刻之后,線圈兩端的電壓為

D. 時刻之后, 兩端的電壓為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,導(dǎo)體框架abcd放置于水平面內(nèi),ab平行于cd尋體棒MN與兩導(dǎo)軌垂直并與導(dǎo)軌接觸良好,整個裝置放置于垂直于框架平面的磁場中,磁感應(yīng)強度B隨時間變化規(guī)律如圖乙所示,MN始終保持靜止。規(guī)定豎直向上為磁場正方向,沿導(dǎo)體棒由MN為感應(yīng)電流的正方向,水平向右為導(dǎo)體棒所受安培力F的正方向,水平向左為導(dǎo)體棒所受摩擦力f的正方向,下列圖像中正確的是( )

A.

B.

C.

D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用如圖所示的實驗裝置運用牛頓第二定律測量滑塊的質(zhì)量M。其主要步

驟為

1調(diào)整長木板傾角,當(dāng)鉤碼的質(zhì)量為m0時滑塊沿木板恰好向下做勻速運動。

保持木板傾角不變,撤去鉤碼m0,將滑塊移近打點計時器,然后釋放滑塊,滑塊沿木板向下做勻加速直線運動,并打出點跡清晰的紙帶如圖所示已知打點計時器每隔0.02s打下一個點。請回答下列問題(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

①打點計時器在打下B點時滑塊的速度υB =____m/s;

②滑塊做勻加速直線運動的加速度a =____m/s2;

③滑塊質(zhì)量M =_____用字母a、m0、當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g表示)。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案