【題目】如圖所示,水平面上固定不計電阻的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ,間距L=0.5m。兩金屬棒ab、cd垂直導(dǎo)軌放置,與導(dǎo)軌接觸良好,兩棒的質(zhì)量均為m=0.1kgcd棒電阻R=3Ω,ab棒電阻r=1Ω,兩棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為0.5,且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=2.0T、方向豎直向下的勻強磁場中。棒ab在水平向右的恒力F作用下由靜止開始運動,當(dāng)ab棒運動位移x=1m時達到最大速度,此時cd棒剛好開始運動,求:

(1)恒力F的大小;

(2)ab棒由靜止到最大速度的過程中通過ab棒的電荷量q

(3)ab棒由靜止到最大速度的過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱Q。

【答案】(1)1N;(2)0.25C;(3)0.3J

【解析】

(1)ab達到最大速度時,所受合外力為0,所以對ab

cd

解得

(2)電荷量為

解得

(3)ab達到最大速度時,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知

根據(jù)能量守恒定律

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】如圖所示,足夠長且電阻忽略不計的兩平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角為α=30°絕緣斜面上,導(dǎo)軌間距為l=0.5m。沿導(dǎo)軌方向建立x軸,虛線EF與坐標(biāo)原點O在一直線上,空間存在垂直導(dǎo)軌平面的磁場,磁感應(yīng)強度分布為(取磁感應(yīng)強度B垂直斜面向上為正),F(xiàn)有一質(zhì)量為kg,邊長均為l=0.5mU形框cdef固定在導(dǎo)軌平面上,c點(f點)坐標(biāo)為x=0。U形框由金屬棒de和兩絕緣棒cdef組成,棒de電阻為。另有一質(zhì)量為kg,長為l=0.5m,電阻為的金屬棒ab在離EF一定距離處獲得一沿斜面向下的沖量I后向下運動。已知金屬棒和U形框與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為。

1)若金屬棒ab從某處釋放,且I=0.4N·s,求釋放瞬間金屬棒ab上感應(yīng)電流方向和電勢差;

2)若金屬棒ab從某處釋放,同時U形框解除固定,為使金屬棒與U形框碰撞前U形框能保持靜止,求沖量I大小應(yīng)滿足的條件。

3)若金屬棒abx=0.32m處釋放,且I=0.4N·s,同時U形框解除固定,之后金屬棒ab運動到EF處與U形框發(fā)生完全非彈性碰撞,求金屬棒cd最終靜止的坐標(biāo)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用圖1所示的實驗裝置研究小車速度隨時間變化的規(guī)律。

主要實驗步驟如下:

a.安裝好實驗器材。接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿長木板運動,重復(fù)幾次。

b.選出一條點跡清晰的紙帶,找一個合適的點當(dāng)作計時起點Ot=0),然后每隔相同的時間間隔T選取一個計數(shù)點,如圖2AB、C、D、E、F……所示。

c.通過測量、計算可以得到在打A、B、C、D、E……點時小車的速度,分別記作v1v2、v3v4、v5……。

d.以速度v為縱軸、時間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系,在坐標(biāo)紙上描點,如圖3所示。

結(jié)合上述實驗步驟,請你完成下列任務(wù):

(1)在下列儀器和器材中,還需要使用的有_______________________填選項前的字母)。

A.電壓合適的50 Hz交流電源

B.電壓可調(diào)的直流電源

C.刻度尺

D.秒表

E.天平含砝碼

(2)在圖3中已標(biāo)出計數(shù)點A、B、D、E對應(yīng)的坐標(biāo)點,請在該圖中標(biāo)出計數(shù)點C對應(yīng)的坐標(biāo)點,并畫出v–t圖象__________

(3)觀察v–t圖象,可以判斷小車做勻變速直線運動,其依據(jù)是__________________。v–t圖象斜率的物理意義是______________________。

(4)描繪v–t圖象前,還不知道小車是否做勻變速直線運動。用平均速度表示各計數(shù)點的瞬時速度,從理論上講,對t的要求是______(選填越小越好與大小無關(guān)”);從實驗的角度看,選取的x大小與速度測量的誤差______選填有關(guān)無關(guān)”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,在第Ⅰ象限內(nèi)有平行于軸的勻強電場,方向沿軸正方向;在第Ⅳ象限的正三角形區(qū)域內(nèi)有勻強磁場,方向垂直于平面向里,正三角形邊長為,且邊與軸平行。一質(zhì)量為、電荷量為的粒子,從軸上的點,以大小為的速度沿軸正方向射入電場,通過電場后從軸上的點進入第Ⅳ象限,又經(jīng)過磁場從軸上的某點進入第Ⅲ象限,且速度與軸負方向成45°角,不計粒子所受的重力。求:

(1)電場強度的大小;

(2)粒子到達點時速度的大小和方向;

(3)區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度的最小值。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線a、b、c是電場中的三個等勢面,實線為一個帶負電的質(zhì)點僅在電場力作用下的運動軌跡,PQ是軌跡上的兩點。下列說法正確的是(  )

A.質(zhì)點在Q點時的電勢能比P點時小

B.質(zhì)點在Q點時的加速度方向與等勢面a垂直

C.三個等勢面中等勢面a的電勢最低

D.質(zhì)點在Q點時的加速度比P點時大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】驗證力的平行四邊形定則的實驗情況如圖甲所示,其中為固定橡皮筋的圖釘,為橡皮筋與細繩的結(jié)點為細繩.圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖.

(1)圖乙中的兩力中,方向一定沿方向的是__________.

(2)某同學(xué)用兩個彈簧秤將結(jié)點拉至某位置,此時該同學(xué)記錄下了結(jié)點O的位置及兩彈簧秤對應(yīng)的讀數(shù),他還應(yīng)該記錄下_______________________。

(3)在實驗中,如果只將細繩換成橡皮筋,其他步驟沒有改變,那么實驗結(jié)果是否會發(fā)生變化?

:__________(不變”).

(4)本實驗采用的科學(xué)方法是____________

A.理想實驗法

B.等效替代法

C.控制變量法

D.建立物理模型法

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,條形磁鐵靜止在水平桌面上,閉合鋁環(huán)從條形磁鐵的正上方附近由靜止豎直下落至桌面.則在下落過程中( )

A.鋁環(huán)中產(chǎn)生方向不變的感應(yīng)電流

B.磁鐵對桌面的壓力始終大于其自身的重力

C.鋁環(huán)所受安培力的方向先向上后向下

D.鋁環(huán)的加速度小于或等于g

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,空間中存在著水平向右的勻強電場,電場強度大小為,同時存在著水平方向的勻強磁場,其方向與電場方向垂直,磁感應(yīng)強度大小B=0.5 T。有一帶正電的小球,質(zhì)量m=1×10–6 kg,電荷量q=2×10–6 C,正以速度v在圖示的豎直面內(nèi)做勻速直線運動,當(dāng)經(jīng)過P點時撤掉磁場(不考慮磁場消失引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象),取g=10 m/s2。求:

(1)小球做勻速直線運動的速度v的大小和方向;

(2)從撤掉磁場到小球再次穿過P點所在的這條電場線經(jīng)歷的時間t。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩足夠長的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角,導(dǎo)軌電阻不計,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上。長為的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為、電阻為。兩金屬導(dǎo)軌的上端連接一個燈泡,燈泡的電阻,重力加速度為g,F(xiàn)閉合開關(guān)S,給金屬棒施加一個方向垂直于桿且平行于導(dǎo)軌平面向上的、大小為的恒力,使金屬棒由靜止開始運動,當(dāng)金屬棒達到最大速度時,燈泡恰能達到它的額定功率。求:

1)金屬棒能達到的最大速度vm

2)燈泡的額定功率PL;

3)若金屬棒上滑距離為L時速度恰達到最大,求金屬棒由靜止開始上滑4L的過程中,金屬棒上產(chǎn)生的電熱Qr

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