【題目】如圖所示,水平放置的U形導(dǎo)軌足夠長,置于方向豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度大小為B=5T,導(dǎo)軌寬度L=0.4m,左側(cè)與R=0.5Ω的定值電阻連接。右側(cè)有導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m=2.0kg,電阻r=0.5Ω,與導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)μ=0.2,其余電阻可忽略不計。導(dǎo)體棒ab在大小為10N的水平外力F作用下,由靜止開始運動了x=40cm后,速度達到最大,取g=10m/s2.求:

(1)導(dǎo)體棒ab運動的最大速度是多少?

(2)當導(dǎo)體棒ab的速度v=1ms時,導(dǎo)體棒ab的加速度是多少?

(3)導(dǎo)體棒ab由靜止達到最大速度的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量是多少?

【答案】(1)vm=1.5m/s (2)a=1m/s2 (3)QR=0.075J

【解析】

1)導(dǎo)體棒ab垂直切割磁感線,產(chǎn)生的電動勢大。EBLv,

由閉合電路的歐姆定律得:

導(dǎo)體棒受到的安培力:FA=BIL,

當導(dǎo)體棒做勻速直線運動時速度最大,由平衡條件得:

解得最大速度:vm=1.5m/s;

2)當速度為v由牛頓第二定律得:

解得:a=1m/s2;

3)在整個過程中,由能量守恒定律可得:

解得:Q=0.15J,

所以QR=0.075J。

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,勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.5T,邊長為L=10 cm的正方形線圈abcd100匝,線圈電阻r=1Ω,線圈繞垂直于磁感線的對稱軸勻速轉(zhuǎn)動,角速度為ω=2π rad/s,外電路電阻R=4Ω,求:(答案可以保留根號和π)

(1)轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的最大值;

(2)由圖示位置轉(zhuǎn)過60角的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢;

(3)交流電電壓表的示數(shù);

(4)轉(zhuǎn)動一周外力所做的功;

(5)由圖示位置轉(zhuǎn)過60角過程通過R的電荷量為多少?

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【題目】某實驗小組的同學(xué)利用游標卡尺和螺旋測微器測量一質(zhì)量分布均勻的長直導(dǎo)體的長度和直徑,其中測量結(jié)果如圖甲、乙所示,則長直導(dǎo)體的長度為________cm;長直導(dǎo)體的直徑為________mm.

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【題目】如圖所示的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場,兩個比荷相同、速率不同的帶電粒子正對圓心O射入磁場,分別從a、b兩點射出,下列說法正確的是( 。

A. b點射出的粒子運動半徑較小

B. a點射出的粒子速率較大

C. b點射出的粒子運動時間較長

D. a點射出的粒子速度偏轉(zhuǎn)角較大

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【題目】如圖所示,在xoy平面內(nèi)的坐標原點處,有一個粒子源,某一時刻以同一速率v發(fā)射大量帶正電的同種粒子,速度方向均在xoy平面內(nèi),且對稱分布在x軸兩側(cè)的30°角的范圍內(nèi)。在直線x=ax=2a之間包括邊界存在勻強磁場,方向垂直于xoy平面向外,已知粒子在磁場中運動的軌跡半徑為2a。不計粒子重力及粒子間的相互作用力,下列說法正確的是(

A. 最先進入磁場的粒子在磁場中運動的時間為

B. 最先進入和最后進入磁場中的粒子在磁場中運動的時間都相等

C. 最后從磁場中射出的粒子在磁場中運動的時間為

D. 最后從磁場中射出的粒子出場的位置坐標為

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【題目】測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中,提供如下實驗器材:

一節(jié)干電池(電動勢約為1.5V,內(nèi)阻約為

電壓表V(量程02V,內(nèi)阻約為3kΩ

電流表A(量程00.6A,內(nèi)阻為0.2Ω

滑動變阻器R1(阻值為010Ω

滑動變阻器R2(阻值為050Ω

開關(guān)、導(dǎo)線若干

1)若考慮電流表、電壓表內(nèi)阻的影響,現(xiàn)希望能準確地測出這節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻,則應(yīng)選擇_____(填)電路進行實驗。為了調(diào)節(jié)方便,則滑動變阻器應(yīng)該選擇_____(填“R1“R2)。(2)在進行了正確的選擇和操作后,某同學(xué)通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片得到兩組電流表與電壓表的示數(shù),分別為U11.0VI10.3A;U20.7V,I20.5A.由此可求得該干電池的電動勢E_____V,內(nèi)阻r_____Ω。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某物體運動的速度圖象如圖所示,根據(jù)圖象可知  

A. 內(nèi)的加速度為 B. 內(nèi)的位移為10m

C. 2s末與第3s末物體的位置相同 D. 1s末與第5s末加速度方向相同

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【題目】(6分)某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的裝置驗證動能定理。

(1)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平,安裝好實驗器材,從圖中讀出兩光電門中心之間的距離S=__________cm;

2)測量擋光條的寬度d,記錄擋光條通過光電門12所用的時間△t1△t2,并從拉力傳感器中讀出滑塊受到的拉力F,為了完成實驗,還需要直接測量的一個物理量是____________________________;

(3)該實驗是否需要滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠小于滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量?______________(填

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【題目】太陽能電池板在有光照時,可以將光能轉(zhuǎn)化為電能,在沒有光照時,可以視為一個電學(xué)器件。某實驗小組根據(jù)測繪小燈泡伏安特性曲線的實驗方法,探究一個太陽能電池板在沒有光照時(沒有儲存電能)U特性。所用的器材包括:太陽能電池板,電源E,電流表A,電壓表V,滑動變阻器R,開關(guān)S及導(dǎo)線若干。

(1)為了達到上述目的,實驗電路應(yīng)選用圖甲中的圖___________(“a”“b”)。

(2)該實驗小組根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù),描點繪出了如圖乙的I-U圖像。由圖可知,當電壓小于2.00V時,太陽能電池板的電阻___________(很大很小”):當電壓為2.80V時,太陽能電池板的電阻為___________。

(3)當有光照射時,太陽能電池板作為電源,其路端電壓與總電流的關(guān)系如圖丙所示,分析該曲線可知,該電池板作為電源時的電動勢為___________V.若把它與阻值為1kQ的電阻連接構(gòu)成一個閉合電路,在有光照射情況下,該電池板的效率是___________%。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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