【題目】如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為l＝0.5m，其電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30°角。完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸。已知兩棒質(zhì)量均為m＝0.02kg，電阻均為R＝0.1Ω，整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2T，棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動，而棒cd恰好能夠保持靜止。取g＝10m/s2，求：

(1)通過棒cd的電流I是多少，方向如何？

(2)棒ab受到的力F多大？

(3)棒cd每產(chǎn)生Q＝0.1J的熱量，力F做的功W是多少？

【答案】(1)I＝1A, 方向由d至c (2)F＝0.2N (3) W＝0.4J

【解析】(1)棒cd受到的安培力為： ①

棒cd在共點(diǎn)力作用下平衡，則： ②

由①②式，代入數(shù)據(jù)解得： ③

根據(jù)楞次定律可知，棒cd中的電流方向由d至c ④

(2)棒ab與棒cd受到的安培力大小相等，即：

對棒ab，由共點(diǎn)力平衡知： ⑤

代入數(shù)據(jù)解得： ⑥

(3)設(shè)在時間t內(nèi)棒cd產(chǎn)生的熱量，由焦耳定律知： Rt ⑦

設(shè)棒ab勻速運(yùn)動的速度大小為v，其產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為： ⑧

由閉合電路歐姆定律知： ⑨

由運(yùn)動學(xué)公式知在時間t內(nèi)，棒ab沿導(dǎo)軌的位移為： ⑩

力F做的功為：

綜合上述各式，代入數(shù)據(jù)解得： 。

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】在圖所示的光電管的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)用一定頻率的A單色光照射光電管時，電流表指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而用另一頻率的B單色光照射時不發(fā)生光電效應(yīng)，那么（ ）

A. A光的頻率大于B光的頻率

B. B光的頻率大于A光的頻率

C. 用A光照射光電管時流過電流表G的電流方向是a流向b

D. 用A光照射光電管時流過電流表G的電流方向是b流向a

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,MN、PQ 為兩條平行的水平放置的金屬導(dǎo)軌,左端接有定值電阻R,金屬棒ab 斜放在兩導(dǎo)軌之間,與導(dǎo)軌接觸良好,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面,設(shè)金屬棒與兩導(dǎo)軌接觸點(diǎn)之間的距離為L,金屬棒與導(dǎo)軌間夾角為60°,以速度v 水平向右勻速運(yùn)動,不計(jì)導(dǎo)軌和棒的電阻,則流過金屬棒中的電流為( )

A. B.

C. D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為m的物體，以v0的初速度沿斜面上滑，到達(dá)最高點(diǎn)處返回原處的速度為vt，且vt＝0.5v0，則(　　)

A. 上滑過程中重力的沖量比下滑時大

B. 上滑時和下滑時支持力的沖量都等于零

C. 合力的沖量在整個過程中大小為mv0

D. 整個過程中物體動量變化量為mv0

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，用"碰撞實(shí)驗(yàn)器"可以驗(yàn)證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系。

(1)實(shí)驗(yàn)中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通過僅測量______ (填選項(xiàng)前的符號)，間接地解決這個問題。

A小球開始釋放高度h

B.小球拋出點(diǎn)距地面的高度H

C.小球做平拋運(yùn)動的射程

(2)圖2中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時，先讓入射球ml多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測量平拋射程OP。然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球ml從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)。接下來要完成的必要步驟是_________。(填選項(xiàng)前的符號)

A.用天平測量兩個小球的質(zhì)量ml、m2

B.測量小球m1開始釋放高度h

C.測量拋出點(diǎn)距地面的高度H

D.分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N

E.測量平拋射程OM，ON

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一上端開口、下端封閉的細(xì)長玻璃管，上部有長l1=25 cm的水銀柱，封有長l2=25cm的空氣柱，此時水銀面恰好與管口平齊。已知大氣壓強(qiáng)為p0=75 cmHg，如果使玻璃管繞底端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動60°，求此時管中空氣柱的長度。（封入的氣體可視為理想氣體，在轉(zhuǎn)動過程中氣體溫度保持不變，沒有發(fā)生漏氣，取，重力加速度為g）

【答案】30 cm

【解析】設(shè)玻璃管開口向上時，空氣柱的壓強(qiáng)為

玻璃管轉(zhuǎn)動60°時，水銀有部分會流出，設(shè)此時空氣柱長度為x，空氣柱的壓強(qiáng)為

設(shè)玻璃管的橫截面積為S，對空氣柱由玻意爾定律有

解得：x=30 cm

【題型】解答題
【結(jié)束】
15

【題目】一個半圓柱形玻璃磚，其橫截面是半徑為R的半圓，AB為半圓的直徑，O為圓心，如圖所示。玻璃的折射率為。

(i)一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面，若光線到達(dá)上表面后，都能從該表面射出，則入射光束在AB上的最大寬度為多少？

(ii)一細(xì)束光線在O點(diǎn)左側(cè)與O相距處垂直于AB從下方入射，求此光線從玻璃磚射出點(diǎn)的位置。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，真空中有A、B兩個等量異種點(diǎn)電荷，O、M、N是AB連續(xù)的垂線上的三個點(diǎn)，且AO>BO，A帶負(fù)電荷，B帶正電荷，一試探電荷僅受電場力作用，試探電荷從M運(yùn)動到N的軌跡如圖中實(shí)線所示。忽略試探電荷的重力，下列判斷中正確的是

A. 此試探電荷一定帶正電

B. 此試探電荷可能帶負(fù)電

C. 兩點(diǎn)電勢φM<φN

D. 此試探電荷在M處的電勢能小于在N處的電勢能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了測量某待測電阻Rx的阻值（約為30 Ω），有以下一些器材可供選擇：

電流表A1（量程為0～50 mA，內(nèi)阻約為10 Ω）；

電流表A2（量程為0～3 A，內(nèi)阻約為0.12 Ω）；

電壓表V1（量程為0～3 V，內(nèi)阻很大）；

電壓表V2（量程為0～15 V，內(nèi)阻很大）；

電源E（電動勢約為3 V，內(nèi)阻約為0.2 Ω）；

定值電阻R（20 Ω，允許最大電流為1.0 A）；

滑動變阻器R1（0～10 Ω，允許最大電流為2.0 A）；

滑動變阻器R2（0～1 kΩ，允許最大電流為0.5 A）；

單刀單擲開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干。

根據(jù)以上器材設(shè)計(jì)電路，要求測量范圍盡可能大、精確度高。

（1）電流表應(yīng)選________，電壓表應(yīng)選________，滑動變阻器應(yīng)選________ (填寫器材符號) 。

（2）請?jiān)诖痤}卡虛線框內(nèi)畫出測量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路圖__________（并在電路圖中標(biāo)出所用元件的對應(yīng)符號）。

（3）若電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，則待測電阻Rx的表達(dá)式為Rx=_______。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將電學(xué)元件按照如圖所示的方式連接，已知兩電表均為理想電表，電源有一定的內(nèi)阻.現(xiàn)閉合電鍵，將滑動變阻器的觸頭向下緩慢移動，則( )

A. 兩電表的讀數(shù)均增大

B. 小燈泡b的亮度變暗，電流表的讀數(shù)變小

C. 小燈泡a的亮度變亮，電壓表的讀數(shù)變小

D. 電容器兩極板所帶的電荷量增加

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案