如圖，POQ是折成60°角的固定于豎直平面內(nèi)的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌關(guān)于豎直軸線對(duì)稱，OP＝OQ＝L．整個(gè)裝置處在垂直導(dǎo)軌平面向里的足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律為B＝B0－kt(其中k為大于0的常數(shù))．一質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R、粗細(xì)均勻的導(dǎo)體棒鎖定于OP、OQ的中點(diǎn)a、b位置．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140825/20140825004601655338.png" style="vertical-align:middle;" />B0后保持不變，同時(shí)將導(dǎo)體棒解除鎖定，導(dǎo)體棒向下運(yùn)動(dòng)，離開(kāi)導(dǎo)軌時(shí)的速度為v．導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為g．求導(dǎo)體棒：

⑴解除鎖定前回路中電流的大小及方向；
⑵滑到導(dǎo)軌末端時(shí)的加速度大��；
⑶運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱．
⑴，順時(shí)針?lè)较蚧騜→a；⑵g－；⑶

試題分析：⑴導(dǎo)體棒被鎖定前，閉合回路的面積不變，＝k
由法拉第電磁感應(yīng)定律知：E＝＝＝
由閉合電路歐姆定律知：I＝＝
由楞次定律知，感應(yīng)電流的方向：順時(shí)針?lè)较蚧騜→a
⑵導(dǎo)體棒剛離開(kāi)導(dǎo)軌時(shí)受力如圖所示

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有：E＝
根據(jù)閉合電路歐姆定律知：I＝
根據(jù)安培力公式有：F＝
解得：F＝
由牛頓第二定律知：mg－F＝ma
解得：a＝g－
⑶由能量守恒知：mgh＝＋Q
由幾何關(guān)系有：h＝
解得：Q＝－
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（I）如圖甲所示，質(zhì)量為m的物塊在水平恒力F的作用下，經(jīng)時(shí)間t從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，物塊在A點(diǎn)的速度為v1，B點(diǎn)的速度為v2，物塊與粗糙水平面之間動(dòng)摩擦因數(shù)為µ，試用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律推導(dǎo)此過(guò)程中動(dòng)量定理的表達(dá)式，并說(shuō)明表達(dá)式的物理意義。
（II）物塊質(zhì)量m =1kg靜止在粗糙水平面上的A點(diǎn)，從t=0時(shí)刻開(kāi)始，物塊在受按如圖乙所示規(guī)律變化的水平力F作用下向右運(yùn)動(dòng)，第3s末物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度剛好為零，第5s末物塊剛好回到A點(diǎn)，已知物塊與粗糙水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為µ=0.2，（g取10m/s2）求：

（1）AB間的距離；
（2）水平力F在5s時(shí)間內(nèi)對(duì)物塊的沖量。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，小車上有固定支架，支架上用細(xì)線拴_個(gè)小球，線長(zhǎng)為（小球可看作質(zhì)點(diǎn)），小車與小球一起以速度v0沿水平方向向左勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小車突然碰到矮墻后車立即停止運(yùn)動(dòng)，此后小球升高的最大高度可能是（線未被拉斷）  
A．大于B．小于C．等于D．等于2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，空間等間距分布著水平方向的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，豎直方向磁場(chǎng)區(qū)域足夠長(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T，每一條形磁場(chǎng)區(qū)域的寬度及相鄰條形磁場(chǎng)區(qū)域的間距均為d＝0.5 m，現(xiàn)有一邊長(zhǎng)L＝ 0.2m、質(zhì)量m＝0.1kg、電阻R＝0.1Ω的正方形線框MNOP以＝7m/s的初速?gòu)淖髠?cè)磁場(chǎng)邊緣水平進(jìn)入磁場(chǎng)，求：

（1）線框MN邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到安培力的大小F；
（2）線框從開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)到豎直下落的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（3）線框能穿過(guò)的完整條形磁場(chǎng)區(qū)域的個(gè)數(shù)n。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，斜面體A位于光滑水平面上，物塊B在其斜面上靜止�，F(xiàn)給A施加一隨時(shí)間t增大的水平力F，使A和B一起向左做變加速直線運(yùn)動(dòng)。則在B與A發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)之前的一段時(shí)間內(nèi)
 
A．B對(duì)A的壓力和摩擦力均逐漸增大
B．B對(duì)A的壓力和摩擦力均逐漸減小
C．B對(duì)A的壓力逐漸增大，B對(duì)A的摩擦力逐漸減小
D．B對(duì)A的壓力逐漸減小，B對(duì)A的摩擦力逐漸增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

運(yùn)動(dòng)員手持乒乓球拍托球沿水平面勻加速跑，設(shè)球拍和球質(zhì)量分別為M、m，球拍平面和水平面之間的夾角為θ，球拍與球保持相對(duì)靜止，它們間摩擦及空氣阻力不計(jì)，則
A．球拍對(duì)球的作用力
B．運(yùn)動(dòng)員對(duì)球拍的作用力為
C．運(yùn)動(dòng)員的加速度為
D．若運(yùn)動(dòng)員的加速度大于，球一定沿球拍向上運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩根相同的平行金屬直軌道豎直放置，上端用導(dǎo)線接一定值電阻，下端固定在水平絕緣底座上。底座中央固定一根彈簧，金屬直桿ab通過(guò)金屬滑環(huán)套在軌道上。在MNPQ之間分布著垂直軌道面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)用力壓桿使彈簧處于壓縮狀態(tài)，撤力后桿被彈起，脫離彈簧后進(jìn)入磁場(chǎng)，穿過(guò)PQ后繼續(xù)上升，然后再返回磁場(chǎng)，并能從邊界MN穿出，此后不再進(jìn)入磁場(chǎng)。桿ab與軌道的摩擦力大小恒等于桿重力的倍。已知桿向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，剛穿過(guò)PQ時(shí)的速度是剛穿過(guò)MN時(shí)速度的一半，桿從PQ上升的最大高度（未超過(guò)軌道上端）是磁場(chǎng)高度的n倍；桿向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，一進(jìn)入磁場(chǎng)立即做勻速直線運(yùn)動(dòng)。除定值電阻外不計(jì)其它一切電阻，已知重力加速度為g。求：

（1）桿向上穿過(guò)PQ時(shí)的速度與返回PQ時(shí)的速度大小之比v1：v2；
（2）桿向上運(yùn)動(dòng)剛進(jìn)入MN時(shí)的加速度大小a；
（3）桿向上、向下兩次穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的電熱之比Q1：Q2。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（14分）如圖殲-15艦載機(jī)成功著陸“遼寧號(hào)”航母。若殲-15飛機(jī)以v0=50m/s的水平速度著陸甲板所受其它水平阻力（包括空氣和摩擦阻力）恒為1×105N，殲-15飛機(jī)總質(zhì)量m=2.0×104kg。設(shè)殲-15在起、降訓(xùn)練中航母始終靜止，取g=10m/s2。

（1）飛機(jī)著艦后，若僅受水平阻力作用，航母甲板至少多長(zhǎng)才能保證飛機(jī)不滑到海里？
（2）在阻攔索的作用下，飛機(jī)勻減速滑行50m停下，求阻攔索的作用力大小。
（3）“遼寧號(hào)”航母飛行甲板水平，但前端上翹，水平部分與上翹部分平滑連接，連接處D點(diǎn)可看作圓弧上的一點(diǎn)，圓弧半徑為R=100m，飛機(jī)起飛時(shí)速度大容易升空，但也并非越大越好。已知飛機(jī)起落架能承受的最大作用力為飛機(jī)自重的11倍，求飛機(jī)安全起飛經(jīng)過(guò)圓弧處D點(diǎn)的最大速度？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一個(gè)自由下落的小球，從它接觸彈簧開(kāi)始到彈簧壓縮到最短的過(guò)程中，小球的速度和所受合外力的變化情況為（   ）
A．速度一直變小直到零
B．速度先變大，然后變小直到為零
C．合外力一直變小，方向向上
D．合外力先變小后變大，方向先向下后向上

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案