【題目】如圖所示，豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌水平間距為L，導(dǎo)軌下端接有阻值為R 的電阻。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬細(xì)桿ab與豎直懸掛的絕緣輕質(zhì)彈簧相連，彈簧上端固定。整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中。現(xiàn)使細(xì)桿從彈簧處于原長位置由靜止釋放，向下運(yùn)動距離為h時達(dá)到最大速度vm， 此時彈簧具有的彈性勢能為Ep。導(dǎo)軌電阻忽略不計，細(xì)桿與導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度為g，求：

（1）細(xì)桿達(dá)到最大速度m時，通過R的電流大小I；

（2）細(xì)桿達(dá)到最大速度vm時，彈簧的彈力大小F；

（3）上述過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。

【答案】（1）；（2）mg- ；（3）

【解析】

（1）細(xì)桿切割磁感線，產(chǎn)生動生電動勢：

E=BLvm

I=

可得

I=

（2）細(xì)桿向下運(yùn)動h時，

mg=F+BIL

可得

F=mg-

（3）由能量守恒定律得

mgh= EP++Q總

Q=Q總

可得電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱：

Q=

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】磁懸浮列車動力原理如下圖所示，在水平地面上放有兩根平行直導(dǎo)軌，軌間存在著等距離的正方形勻強(qiáng)磁場Bl和B2，方向相反，B1=B2=lT，如下圖所示．導(dǎo)軌上放有金屬框abcd，金屬框電阻R=2Ω，導(dǎo)軌間距L=0.4m，當(dāng)磁場Bl、B2同時以v=5m/s的速度向右勻速運(yùn)動時，求

(1)如果導(dǎo)軌和金屬框均很光滑，金屬框?qū)Φ厥欠襁\(yùn)動?若不運(yùn)動，請說明理由；如運(yùn)動，原因是什么?運(yùn)動性質(zhì)如何?

(2)如果金屬框運(yùn)動中所受到的阻力恒為其對地速度的K倍，K=0.18，求金屬框所能達(dá)到的最大速度vm是多少?

(3)如果金屬框要維持(2)中最大速度運(yùn)動，它每秒鐘要消耗多少磁場能?

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小球沿足夠長的斜面向上做勻變速直線運(yùn)動，依次經(jīng)a、b、c、d到達(dá)最高點(diǎn)e.已知xab＝xbd＝6 m，xbc＝1 m，小球從a到c和從c到d所用的時間都是2 s，設(shè)小球經(jīng)b、c時的速度分別為vb、vc，則(　 　)

A. vc＝3 m/s

B. vb＝4 m/s

C. 從d到e所用時間為2 s

D. de＝4 m

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角的足夠長的斜面上，放著兩個相距L0、質(zhì)量均為m的滑塊A和B，滑塊A的下表面光滑，滑塊B與斜面間的動摩擦因數(shù)。由靜止同時釋放A和B，此后若A、B發(fā)生碰撞，碰撞時間極短且為彈性碰撞。已知重力加速度為g，求：

（1）A與B開始釋放時，A、B的加速度和；

（2）A與B第一次相碰后，B的速率；

（3）從A開始運(yùn)動到兩滑塊第二次碰撞所經(jīng)歷的時間t。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠大的水平圓臺中央固定一光滑豎直細(xì)桿，原長為L的輕質(zhì)彈簧套在豎直桿上，質(zhì)量均為m的光滑小球A、B用長為L的輕桿及光滑鉸鏈相連，小球A穿過豎直桿置于彈簧上。讓小球B以不同的角速度ω繞豎直桿勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)動的角速度為ω0時，小球B剛好離開臺面。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，勁度系數(shù)為k，重力加速度為g，則

A.小球均靜止時，彈簧的長度為L-

B.角速度ω=ω0時，小球A對彈簧的壓力為mg

C.角速度ω0=

D.角速度從ω0繼續(xù)增大的過程中，小球A對彈簧的壓力不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲為氫原子部分能級圖，大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，向低能級躍遷時，會輻射出若干種不同頻率的光。用輻射出的光照射圖乙光電管的陰極K，已知陰極K的逸出功為4.54eV，則（　�。�

A.這些氫原子能輻射4種不同頻率的光子

B.某氫原子輻射出一個光子后，核外電子的速率減小

C.陰極K逸出光電子的最大初動能為8.21eV

D.若滑動變阻器的滑片右移，電路中的光電流一定增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角為的斜面固定在水平地面上，可視為質(zhì)點(diǎn)的小鐵塊放在斜面底端，對小鐵塊施加沿斜面向上的推力F0，可將其從斜面底端A緩慢的推到B點(diǎn)。若將小鐵塊置于水平地面上P點(diǎn)，對小鐵塊施加水平推力F0，運(yùn)動到A點(diǎn)時撤去推力，小鐵塊恰好到達(dá)B點(diǎn)。已知小鐵塊質(zhì)量為5kg，AB間距離為4m，小鐵塊與斜面、水平地面間的摩擦因數(shù)均為0.25，取g=10m/s2，sin=0.6，cos=0.8，求：

(1)推力F0大�。�

(2)小鐵塊從P到B的時間（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示兩光滑導(dǎo)軌由水平、傾斜兩部分平滑連接，相互平行放置兩導(dǎo)軌相距L=1m，傾斜導(dǎo)軌與水平面成θ=30°角.傾斜導(dǎo)軌所處的某一矩形區(qū)域BB′C′C內(nèi)有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1=1T，B、C間距離為L1=2m.傾斜導(dǎo)軌上端通過單刀雙擲開關(guān)S連接R=0.8Ω的電阻和電容C=1F的未充電的電容器。現(xiàn)將開關(guān)s擲向1，接通電阻R，然后從傾斜導(dǎo)軌上離水平面高h=1.45m處垂直于導(dǎo)軌靜止釋放金屬棒ab，金屬棒的質(zhì)量m=0.4kg、電阻r=0.2Ω，金屬棒下滑時與導(dǎo)軌保持良好接觸，在到達(dá)斜面底端CC′前已做勻速運(yùn)動。金屬棒由傾斜導(dǎo)軌滑向水平導(dǎo)軌時無機(jī)械能損失，導(dǎo)軌的電阻不計.當(dāng)金屬棒經(jīng)過CC′時，開關(guān)S擲向2，接通電容器C，同時矩形區(qū)域BB′C′C的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1隨時間變化如圖乙所示.水平導(dǎo)軌所處某一矩形區(qū)域的CC′D′D內(nèi)無磁場，C、D間距離為L2=8m.DD'右側(cè)的水平軌道足夠長且兩水平軌道內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2=2T.g=10m/s2，求：

（1）金屬棒剛進(jìn)入矩形磁場區(qū)域BB′C′C時兩端的電壓；

（2）金屬棒通過矩形磁場區(qū)域BB'C′C的過程中電阻R產(chǎn)生的熱量；

（3）若金屬棒在矩形區(qū)域CC′D′D內(nèi)運(yùn)動，到達(dá)DD′前電流為零。則金屬棒進(jìn)入DD′右側(cè)磁場區(qū)域運(yùn)動達(dá)到穩(wěn)定后電容器最終所帶的電荷量.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，Ⅰ、Ⅲ區(qū)域（足夠大）存在著垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，虛線MN、PQ分別為磁場區(qū)域邊界，在Ⅱ區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里的半徑為R的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場邊界恰好與邊界MN、PQ相切，S、T為切點(diǎn)，A、C為虛線MN上的兩點(diǎn)，且AS=CS=R，有一帶正電的粒子以速度v沿與邊界成30°角的方向從C點(diǎn)垂直磁場進(jìn)入Ⅰ區(qū)域，隨后從A點(diǎn)進(jìn)入Ⅱ區(qū)域，一段時間后粒子能回到出發(fā)點(diǎn)，并最終做周期性運(yùn)動，已知Ⅱ區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2為Ⅰ區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的6倍，Ⅲ區(qū)域與Ⅰ區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，不計粒子的重力。求：

(1)粒子第一次進(jìn)入Ⅱ區(qū)域后在Ⅱ區(qū)域中轉(zhuǎn)過的圓心角；

(2)粒子從開始運(yùn)動到第一次回到出發(fā)點(diǎn)所經(jīng)歷的總時間。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案