如圖，MN、PQ為固定在同一豎直平面內(nèi)的兩根水平導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌相距d=10cm，導(dǎo)軌電阻不計。ab、ef為兩根金屬棒，ab的電阻R1=0.4Ω，質(zhì)量m1=1kg，ef的電阻R2=0.6Ω，質(zhì)量m2=2kg。金屬棒ab豎直立于兩導(dǎo)軌間，可沿著導(dǎo)軌在水平方向平動。金屬棒ef下端用鉸鏈與導(dǎo)軌PQ鏈接，可在兩導(dǎo)軌間轉(zhuǎn)動，ef的上端與導(dǎo)軌MN的下表面搭接，金屬棒ef與導(dǎo)軌成60°角。兩棒與導(dǎo)軌保持良好接觸，不計各處摩擦。整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T、方向垂直于導(dǎo)軌的水平磁場中。t=0時起，給金屬棒ab施加一水平向左的力F1，使金屬棒ab向左運(yùn)動，同時給金屬棒ef的上端施加一垂直于ef斜向上的力F2（F2在圖示豎直平面內(nèi)），F2隨時間的變化滿足：F2=（0.01t+5）N，在金屬棒ab向左運(yùn)動的過程中，金屬棒ef與導(dǎo)軌MN保持搭接但恰好無壓力。重力加速度g取10m/s2。試求：

（1）金屬棒ab的速度隨時間變化的關(guān)系式，并說明其運(yùn)動性質(zhì)。

（2）在0~5s內(nèi)，通過金屬棒ab的電量。

（3）第5s末，F1的瞬時功率。


解：

（1）金屬棒ab、ef受到的安培力大小分別用F1A、F2A表示。

對金屬棒ef，由力矩平衡得：


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


某物理學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路測量電源的電動勢和某定值電阻的阻值。其中F為電源（內(nèi)阻不計）．R為電阻箱（0～99．9）,R1為待測電阻．為理想電壓表．S1為單刀單擲開關(guān)．S1、S2為單刀雙擲開關(guān)。

       （1）閉合S、．調(diào)節(jié)電阻箱R，讀出其示數(shù)為-r．若S1、S均向左閉合．電壓表的示數(shù)為U1；若S1、S2均向有閉合．電壓表的示數(shù)為U2。由此可求出R1=         。

       （2）閉合S0、S1、S2均向左閉合．多次調(diào)節(jié)電阻箱．讀出多組電阻箱的示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表的示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)繪出圖乙所示的圖線。則電源的電動勢E=    V，R1=    。

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科目：高中物理 來源： 題型：


i．在做“把電流表改裝成電壓表”的實驗中，必須測出電流表的內(nèi)阻和用標(biāo)準(zhǔn)電壓表對改裝成的電壓表進(jìn)行校校準(zhǔn)。某同學(xué)對圖示的器材進(jìn)行了連接，使所連成的電路只要控制單刀雙擲開關(guān)的刀位和調(diào)節(jié)電阻箱及變阻器，不需改動連線，就能：

（1）在與電阻箱斷路的條件下測出電流表的內(nèi)阻；

（2）對改裝成的電壓表所有的刻度進(jìn)行校準(zhǔn)。

試在圖中畫出該同學(xué)的全部連線。

ii．有一塊橫截面為矩形的長板，長度在81 cm與82 cm之間，寬度在5 cm與6 cm之間，厚度在1 cm與2 cm之間。現(xiàn)用直尺（最小刻度為mm）、卡尺（游標(biāo)為50分度）和千分尺（螺旋測微器）去測量此板的長度、寬度和厚度，要求測出的最后一位有效數(shù)字是估讀的。試設(shè)想一組可能的數(shù)據(jù)填在下面的空格處。板的長度____________cm，板的寬度____________cm，板的厚度_____________cm。

 


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科目：高中物理 來源： 題型：


一列橫波在x軸上傳播，在tl=0時刻波形如下圖實線所示，t2=0.05s時刻波形如下圖虛線所示。

（i）由波形曲線讀出這列波的振幅和波長；

（ii）若周期大于(t2-tl)，寫出波速的表達(dá)式，

（iii）若周期大于(t2-tl)，求出最大波速，并指出最大波速對應(yīng)的傳播方向。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，足夠長的平行玻璃磚厚度為d，底面鍍有反光膜，頂面涂有遮光物質(zhì)AB。已知真空中的光速為c，玻璃磚折射率為。

① 求光線在玻璃中的傳播速度。

② 一束光線以45°的入射角由遮光物質(zhì)A端入射，經(jīng)底面反射后，恰能從遮光物質(zhì)B端射出。求遮光物質(zhì)AB的長度。

③ 為使各種角度入射的光線都不能由頂面射出，遮光物質(zhì)AB至少多長？

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科目：高中物理 來源： 題型：


二．某物理實驗小組想利用所學(xué)的知識粗略地估算太陽輻射功率。他們通過多種途徑，查閱到以下資料：日地距離r=1.5×1011m，水的比熱c=4.2×103J/（kg·℃），射到地球大氣層的太陽能被地面所吸收的百分比約為50%。他們做了如下的實驗：取一個橫截面積S=3×10-2m2的不高的圓筒，圓筒內(nèi)裝水m=0.60kg。某天中午在太陽下垂直照射時間t=10min后，測得水的溫度升高了△t=5.0℃.請你幫助該小組的同學(xué)估算太陽的輻射功率（忽略照射期間的散熱）？

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，容器A和氣缸B都能導(dǎo)熱，A放置在l27℃的恒溫槽中，B處于27℃的環(huán)境中，大氣壓強(qiáng)為Po=1.0×105Pa，開始時閥門K關(guān)閉，A內(nèi)為真空，其容積VA=2.4 L，B內(nèi)活塞橫截面積S=100cm2、質(zhì)量m=1kg，活塞下方充有理想氣體，其體積VB=4.8 L，活塞上方與大氣連通，A與B間連通細(xì)管體積不計，打開閥門K后活塞緩慢下移至某一位置（未觸及氣缸底部）．g取10m/s2．試求：

（1）穩(wěn)定后容器A內(nèi)氣體壓強(qiáng)；

（2）穩(wěn)定后氣缸B內(nèi)氣體的體積；

（3）活塞下移過程中，氣缸B內(nèi)氣體對活塞做的功．

 


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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，在水平向左的勻強(qiáng)電場中，一帶電小球用絕緣輕繩 (不伸縮)懸于O點(diǎn)，平衡時小球位于A點(diǎn)，此時繩與豎直方向的夾角θ＝53°，繩長為L，B、C、D到O點(diǎn)的距離均為L，BD水平，OC豎直．BO＝CO＝DO＝L.

（1）將小球移到B點(diǎn)，給小球一豎直向下的初速度vB，小球到達(dá)懸點(diǎn)正下方C點(diǎn)時繩中拉力恰等于小球重力，求vB的大�。�

（2）當(dāng)小球移到D點(diǎn)后，讓小球由靜止自由釋放，求：小球首次經(jīng)過懸點(diǎn)O正下方時的速率．(計算結(jié)果可帶根號，取sin53°＝0.8)

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，MN、PQ為放置于水平面上的兩根平行導(dǎo)軌，通電導(dǎo)體棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上，已知導(dǎo)體棒質(zhì)量m＝1 kg，長l＝2.0 m，通過的電流I＝5.0 A，方向如圖所示，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ＝。若使導(dǎo)體棒水平向右勻速運(yùn)動，要求軌道內(nèi)所加與導(dǎo)體棒ab垂直的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，則磁場的方向與軌道平面的夾角是(g＝10 m/s2)

A．30°          B．45°           C．60°         D．90°

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同步練習(xí)冊答案