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6.如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中傾斜放置電阻不計(jì)的兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌,金屬導(dǎo)軌與水平面成θ=37°角,平行導(dǎo)軌間距L=1.0m.勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T.兩根金屬桿ab和cd可以在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地滑動(dòng).兩金屬桿的質(zhì)量均為m=0.20kg,ab桿的電阻為R1=1.0Ω,cd桿的電阻為R2=2.0Ω.若用與導(dǎo)軌平行的拉力F作用在金屬桿ab上,使ab桿勻速上滑并使cd桿在導(dǎo)軌上保持靜止,整個(gè)過(guò)程中兩金屬桿均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好.取重力加速度g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:
(1)ab桿上滑的速度v的大��;
(2)ab桿兩端的電勢(shì)差Uab
(3)0.5s的時(shí)間內(nèi)通過(guò)cd桿的電量q.

分析 (1)以cd為研究對(duì)象,根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件求解電流強(qiáng)度,根據(jù)閉合電路的歐姆定律和法拉第電磁感應(yīng)定律求解速度大小;
(2)ab桿兩端的電勢(shì)差是指路端電壓,根據(jù)歐姆定律求解電勢(shì)差;
(3)根據(jù)電荷量的計(jì)算公式計(jì)算電荷量的大小.

解答 解:(1)以cd為研究對(duì)象,根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件可得:
BIL=mgsin37°,
解得:I=\frac{mgsin37°}{BL}=\frac{0.2×10×0.6}{1×1}A=1.2A,
根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得:
E=I(R1+R2)=1.2×3V=3.6V,
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得:
E=BLv,
解得:v=\frac{E}{BL}=3.6m/s;
(2)ab桿兩端的電勢(shì)差是指路端電壓,根據(jù)歐姆定律可得:
U=IR2=1.2×2V=2.4V,
根據(jù)右手定則可知a點(diǎn)電勢(shì)高,故有:
Uab=2.4V;
(3)由于桿勻速運(yùn)動(dòng),所以通過(guò)桿的電流強(qiáng)度為一個(gè)定值;根據(jù)電荷量的計(jì)算公式可得:
q=It=1.2×0.5C=0.60C.
答:(1)ab桿上滑的速度v的大小為3.6m/s;
(2)ab桿兩端的電勢(shì)差為2.4V;
(3)0.5s的時(shí)間內(nèi)通過(guò)cd桿的電量為0.60C.

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象中涉及電路問(wèn)題的分析方法是:確定哪部分相對(duì)于電源,根據(jù)電路連接情況畫(huà)出電路圖,結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律、以及電功率的計(jì)算公式列方程求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.現(xiàn)有a、b、c三束單色光,其波長(zhǎng)關(guān)系為λa:λb:λc=1:2:3.當(dāng)用a光束照射某種金屬板時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng),飛出的光電子最大動(dòng)能為Ek,若改用b光束照射該金屬板,飛出的光電子最大動(dòng)能為\frac{1}{3}Ek,當(dāng)改用c光束照射該金屬板時(shí)( �。�
A.能發(fā)生光電效應(yīng),飛出的光電子最大動(dòng)能為\frac{1}{6}Ek
B.能發(fā)生光電效應(yīng),飛出的光電子最大動(dòng)能為\frac{1}{9}Ek
C.三束單色光光子能量之比為1:2:3
D.三束單色光光子能量之比為3:2:1

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

7.從高H的平臺(tái)上,同時(shí)水平拋出兩個(gè)物體A和B,它們的質(zhì)量mB=2mA,拋出時(shí)的速度VA=2VB,不計(jì)空氣阻力,它們下落過(guò)程中動(dòng)量變化量的大小分別為△PA和△PB,則( �。�
A.△PA=△PBB.△PA=2△PBC.△PB=4△PAD.△PB=2△PA

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

4.“水流星”是一種常見(jiàn)的雜技項(xiàng)目,該運(yùn)動(dòng)可以簡(jiǎn)化為細(xì)繩一端系著小球在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)模型.如圖所示,已知繩長(zhǎng)為l,重力加速度為g,則( �。�
A.小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)Q時(shí),處于失重狀態(tài)
B.當(dāng)V0\sqrt{gl}時(shí),細(xì)繩始終處于繃緊狀態(tài)
C.當(dāng)V0\sqrt{6gl}時(shí),小球一定能通過(guò)最高點(diǎn)P
D.若小球能過(guò)最高點(diǎn),無(wú)論V0多大,P、Q兩點(diǎn)的拉力差恒定

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

1.圖示為一定質(zhì)量的理想氣體p-T變化圖象,則下列說(shuō)法中正確的是( �。�
A.a→b的過(guò)程氣體體積增加B.a→d的過(guò)程氣體體積減小
C.c→d的過(guò)程氣體體積增加D.b→c的過(guò)程氣體體積減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

11.兩物塊A和B用一輕彈簧連接,靜止在水平桌面上,如圖甲,現(xiàn)用一豎直向上的力F拉動(dòng)物塊A,使之向上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),如圖乙,在物塊A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到物塊B將要離開(kāi)桌面的過(guò)程中(彈簧始終處于彈性限度內(nèi)),下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.力F先減小后增大
B.彈簧的彈性勢(shì)能一直增大
C.物塊A的動(dòng)能和重力勢(shì)能一直增大
D.兩物塊A、B和輕彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能先增大后減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

18.如圖所示,兩根間距為L(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌(不計(jì)電阻),由一段圓弧部分與一段無(wú)限長(zhǎng)的水平段部
分組成.其水平段加有豎直向下方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,導(dǎo)軌水平段上靜止放置一金屬棒cd,質(zhì)量為2m,電阻為2r.另一質(zhì)量為m,電阻為r的金屬棒ab,從圓弧段M處由靜止釋放下滑至N處進(jìn)入水平段,圓弧段MN半徑為R,所對(duì)圓心角為60°,下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.ab棒在N處進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間時(shí)棒中電流I=\frac{BL\sqrt{gR}}{2r}
B.ab棒在進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后,ab棒受到的安培力大于cd棒所受的安培力
C.cd棒能達(dá)到的最大速度vm=\frac{1}{2}\sqrt{gR}
D.ab棒由靜止到達(dá)最大速度過(guò)程中,系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱Q=\frac{1}{3}mgR

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

15.如圖所示,傾角為θ的斜面上只有AB段粗糙,其余部分都光滑,AB段長(zhǎng)為3L.有一個(gè)質(zhì)量為m,分布均勻、長(zhǎng)為L(zhǎng)條狀滑塊,當(dāng)滑塊的下端距A點(diǎn)的距離取一個(gè)適當(dāng)值時(shí),滑塊的中部滑到B點(diǎn)時(shí)會(huì)恰好靜止,滑塊與粗糙斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為2tanθ,試求在這一過(guò)程中,滑塊克服滑動(dòng)摩擦力所做的功.(重力加速度為g)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

16.如圖所示,水平光滑地面上停放著一輛小車(chē),左側(cè)躲在豎直墻壁上,小車(chē)的四分之一圓弧軌道AB是光滑的,在最低點(diǎn)B與水平軌道BC相切,BC的長(zhǎng)度是圓弧半徑的10倍,整個(gè)軌道處于同一豎直平面內(nèi),可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊從A點(diǎn)正上方某處無(wú)初速度下落,物塊開(kāi)始下落的位置距水平軌道BC的豎直高度是圓弧半徑的4倍,物塊恰好落入小車(chē)圓弧軌道內(nèi)滑動(dòng),然后沿水平軌道至軌道末端C處拾好沒(méi)有滑出,小車(chē)的質(zhì)量是物塊的3倍,不考慮空氣阻力和物塊落入圓弧軌道時(shí)的能量損失,則( �。╣=10m/s2).
A.物塊到達(dá)圓弧軌道M低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力是物塊重力的9倍
B.物塊到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)B時(shí)的加速度大小為9g
C.物塊與水平軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3
D.小車(chē)啟動(dòng)時(shí)的加速度大小為lm/s2

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