(15分)如圖所示,寬度為L的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上,導(dǎo)軌的兩端連接阻值R的電阻.導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,一根質(zhì)量m的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)體棒的有效電阻也為R,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.導(dǎo)體棒MN的初始位置與導(dǎo)軌最左端距離為L,導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì).

(1)若用一平行于導(dǎo)軌的恒定拉力F拉動導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動,在運(yùn)動過程中保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直,求導(dǎo)體棒最終的速度;

(2)若導(dǎo)體棒的初速度為,導(dǎo)體棒向右運(yùn)動L停止,求此過程導(dǎo)體棒中產(chǎn)生的焦耳熱;

(3)若磁場隨時間均勻變化,磁感應(yīng)強(qiáng)度(k>0),開始導(dǎo)體棒靜止,從t=0 時刻起,求導(dǎo)體棒經(jīng)過多長時間開始運(yùn)動以及運(yùn)動的方向.

(1);(2);(3)運(yùn)動時間,導(dǎo)體棒將向左運(yùn)動。

【解析】

試題分析:(1)導(dǎo)體棒最終勻速運(yùn)動,設(shè)最終速度為

(1分)

(1分)

(1分)

(1分)

(2)由能量守恒定律得: (2分)

回路中產(chǎn)生的總焦耳熱 (1分)

(2分)

(3) (1分)

(1分)

導(dǎo)體棒恰好運(yùn)動時 (2分)

解得 (1分)

由楞次定律得導(dǎo)體棒將向左運(yùn)動 (1分)

考點(diǎn):感應(yīng)電動勢,受力分析,能量守恒,楞次定律。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年陜西西安長安區(qū)一中高三上期第三次質(zhì)量檢測物理卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

(10分)某型號的電動自行車由4塊鉛蓄電池供電,電池用久以后性能會下降,表現(xiàn)為電池的電動勢變小,內(nèi)阻變大。某興趣小組將一輛舊電動自行車電瓶充滿電,取下四塊電池,分別標(biāo)為A、B、C、D,測量它們的電動勢和內(nèi)阻。

(1)用多用表直流電壓50 V擋測量每塊電池的電動勢。測量電池A時,多用電表的指針如圖甲所示,其讀數(shù)為____________V。

(2)用圖乙所示電路測量A、B、C、D四塊電池的電動勢E和內(nèi)阻r,圖中R0為保護(hù)電阻,其阻值為5 Ω。改變電阻箱的阻值R,測出對應(yīng)的電流I,根據(jù)測量數(shù)據(jù)分別作出A、B、C、D四塊電池的圖線,如圖丙。由圖線C可知電池C的電動勢E = V;內(nèi)阻r = Ω。

(3)分析圖丙可知,當(dāng)前狀態(tài)電池 (選填“A” “B” “C”或“D”)對電動自行車供電性能較優(yōu)。

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科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年山東省日照市高三3月模擬考試物理卷(解析版) 題型:計(jì)算題

工廠里有一種運(yùn)貨的過程可以簡化為如圖所示,貨物以的初速度滑上靜止的貨車的左端,已知貨物質(zhì)量m=20kg,貨車質(zhì)量M=30kg,貨車高h(yuǎn)=0.8m。在光滑軌道OB上的A點(diǎn)設(shè)置一固定的障礙物,當(dāng)貨車撞到障礙物時會被粘住不動,而貨物就被拋出,恰好會沿BC方向落在B點(diǎn)。已知貨車上表面的動摩擦因數(shù),貨物可簡化為質(zhì)點(diǎn),斜面的傾角為。

(1)求貨物從A點(diǎn)到B點(diǎn)的時間;

(2)求AB之間的水平距離;

(3)若已知OA段距離足夠長,導(dǎo)致貨物在碰到A之前已經(jīng)與貨車達(dá)到共同速度,則貨車的長度是多少?

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科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年遼寧朝陽三校協(xié)作體高三下期開學(xué)聯(lián)考物理卷(解析版) 題型:選擇題

利用如圖所示電路可以方便且較精確地測量靈敏電流表(量程為1mA,內(nèi)阻約為100Ω)的內(nèi)阻.測量步驟如下:先閉合S1,調(diào)節(jié)滑動變阻器R,使得待測靈敏電流表示數(shù)最大(滿偏). 然后保持S1閉合,滑動變阻器R不動,閉合S2,并調(diào)節(jié)變阻箱R',使得待測靈敏電流表示數(shù)為最大示數(shù)的一半,.記下此時變阻箱R'的電阻大小(可以直接讀出),該電阻即為待測靈敏電流表的電阻大小.。為了提高測量的精確度,在下列器材組合中,選出誤差最小的一組

A. 電源(電動勢約為2V,內(nèi)阻不計(jì))、滑動變阻器(最大阻值為10kΩ)

B. 電源(電動勢約為2V,內(nèi)阻不計(jì))、滑動變阻器(最大阻值為2kΩ)

C. 電源(電動勢約為6V,內(nèi)阻不計(jì))、滑動變阻器(最大阻值為2kΩ)

D. 電源(電動勢約為6V,內(nèi)阻不計(jì))、滑動變阻器(最大阻值為10 kΩ)

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科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年遼寧朝陽三校協(xié)作體高三下期開學(xué)聯(lián)考物理卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,輕桿AB長l,兩端各連接一個小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),兩小球質(zhì)量關(guān)系為,輕桿繞距B端處的O軸在豎直平面內(nèi)順時針自由轉(zhuǎn)動。當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)至水平位置時,A球速度為,則在以后的運(yùn)動過程中

A.A球機(jī)械能守恒

B.當(dāng)B球運(yùn)動至最低點(diǎn)時,球A對桿作用力等于0

C.當(dāng)B球運(yùn)動到最高點(diǎn)時,桿對B球作用力等于0

D.A球從圖示位置運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中,桿對A球做功等于0

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科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年江蘇省揚(yáng)州市高三上學(xué)期期末考試物理卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

(10分)某物理實(shí)驗(yàn)興趣小組探究測定某品牌礦泉水的電阻率,用一兩端開口的玻璃管通過密封塞封住一定量的礦泉水,如圖4所示.

(1)某同學(xué)用如圖1所示的游標(biāo)卡尺的 (選填“A”、“B”或“C”)部位去測玻璃管的內(nèi)徑,測出的讀數(shù)如圖2,則玻璃管的內(nèi)徑d為 cm.

(2)該同學(xué)用多用電表的電阻檔測量玻璃管中礦泉水的電阻,選擇開關(guān)置于“×100”檔,發(fā)現(xiàn)指針如圖3所示,則該同學(xué)接著需要做的實(shí)驗(yàn)步驟是:①換選 (填“×10”或“×1k”)檔;② .

(3)該組同學(xué)按圖4連好電路后,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,從最右端向左端移動的整個過程中,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)但幾乎不變,不可能的原因是 .

A.滑動變阻器阻值太小 B.電路中5、6之間斷路 C.電路中7、8之間斷路

(4)該組同學(xué)在改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后,測出玻璃管中有水部分的長度為L,電壓表示數(shù)為U,電流表示數(shù)為I,改變玻璃管中的水量,測出多組數(shù)據(jù),并描繪出相應(yīng)的圖像如圖5所示,若圖線的斜率為k,則礦泉水的電阻率ρ= (用題中字母表示).

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科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年江蘇省揚(yáng)州市高三上學(xué)期期末考試物理卷(解析版) 題型:選擇題

已知磁敏電阻在無磁場時電阻很小,有磁場時電阻變大,并且磁場越強(qiáng)阻值越大.為探測磁場的有無,利用磁敏電阻作為傳感器設(shè)計(jì)了如圖所示電路.電源的電動勢E和內(nèi)阻r不變,在無磁場時調(diào)節(jié)變阻器R使小燈泡L正常發(fā)光,若探測裝置從無磁場區(qū)進(jìn)入強(qiáng)磁場區(qū),則

A.小燈泡L變亮

B.電壓表的示數(shù)變小

C.磁敏電阻兩端電壓變小

D.通過滑動變阻器的電流變大

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科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年江蘇省泰州市姜堰區(qū)高三下學(xué)期期初聯(lián)考物理卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,A1、A2 為兩只相同燈泡,A1與一理想二極管D連接,線圈L的直流電阻不計(jì).下列說法正確的是

A.閉合開關(guān)S后,A1會逐漸變亮

B.閉合開關(guān)S穩(wěn)定后,A1、A2亮度相同

C.?dāng)嚅_S的瞬間,A1會逐漸熄滅

D.?dāng)嚅_S的瞬間,a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)低

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科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年河南省高三下學(xué)期第一次月考物理卷(解析版) 題型:計(jì)算題

一輕質(zhì)彈簧豎直固定在地面上,上面連接一個質(zhì)量為m1=1kg的物體,平衡時物體離地面0.9m,彈簧所具有的彈性勢能為0.5J。現(xiàn)在在距物體m1正上方高為0.3m處有一個質(zhì)量為m2=1kg的物體自由下落后與彈簧上物體m1碰撞立即合為一體,一起向下壓縮彈簧。當(dāng)彈簧壓縮量最大時,彈簧長為0.6m。求(g取10m/s2):

①碰撞結(jié)束瞬間兩物體的動能之和是多少?

②彈簧長為0.6m時彈簧的彈性勢能大小?

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同步練習(xí)冊答案