【題目】如圖甲所示,間距為L、電阻不計(jì)的光滑導(dǎo)軌固定在傾角為θ的斜面上。在MNPQ矩形區(qū)域內(nèi)有方向垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有方向垂直于斜面向下的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度Bt隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示,其中Bt的最大值為2B,F(xiàn)將一根質(zhì)量為M、電阻為R、長(zhǎng)為L的金屬細(xì)棒cd跨放在MNPQ區(qū)域間的兩導(dǎo)軌上并把它按住,使其靜止。在t=0時(shí)刻 ,讓另一根長(zhǎng)也為L的金屬細(xì)棒abCD上方的導(dǎo)軌上由靜止開(kāi)始下滑,同時(shí)釋放cd棒。已知CF長(zhǎng)度為2L,兩根細(xì)棒均與導(dǎo)軌良好接觸,在ab從圖中位置運(yùn)動(dòng)到EF處的過(guò)程中,cd棒始終靜止不動(dòng),重力加速度為g;t0是未知量。求:

1)通過(guò)cd棒的電流大小,并確定MNPQ區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的方向;

2)當(dāng)ab棒進(jìn)入CDEF區(qū)域后,求cd棒消耗的電功率;

3ab棒剛下滑時(shí)離CD的距離。

【答案】1)垂直于斜面向上(23L

【解析】試題分析:(1)如圖所示,由物體的平衡條件

cd棒:

由于cd棒始終靜止不動(dòng),說(shuō)明回路中電流始終保持不變,而只有回路中電動(dòng)勢(shì)保持不變,才能保證電流不變,因此可以知道:在時(shí)刻ab剛好到達(dá)CDEF區(qū)域的邊界CD。

0~內(nèi),由楞次定律可知,回路中電流沿abdca方向,再由左手定則可知,

MNPQ區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上

2abcd和導(dǎo)軌構(gòu)成的回路中,ab相當(dāng)于電源,

cd相當(dāng)于外電阻,

3ab進(jìn)入CDEF區(qū)域前只受重力和支持力作用做勻加速運(yùn)動(dòng),進(jìn)入CDEF區(qū)域后將做勻速運(yùn)動(dòng)

設(shè)ab剛好到達(dá)CDEF區(qū)域的邊界CD處的速度大小為v,剛下滑時(shí)離CD的距離為s 0~內(nèi):由法拉第電磁感應(yīng)定律有E1=ΔΦ/Δt=2B-B)(2L×L/ t0=2BL2/ t0

后: ,得

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:

【題目】長(zhǎng)為L的平行金屬板,板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng),一個(gè)帶電為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子(不計(jì)重力),以初速緊貼上板垂直于電場(chǎng)線方向射入該電場(chǎng),剛好從下板邊緣射出,末速度恰與初速度成30%,如圖所示.求:

(1)粒子末速度v的大;

(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大;

(3)兩板間的距離d。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,水平路面上有一輛質(zhì)量為Μ的汽車,車廂中有一質(zhì)量為m的人正用恒力F向前推車廂,在車以加速度a向前加速行駛距離L的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( )

A. 人對(duì)車的推力F做的功為FL

B. 人對(duì)車做的功為maL

C. 車對(duì)人的摩擦力做的功為(F+maL

D. 車對(duì)人的作用力大小為ma

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】氫原子能級(jí)如圖所示,當(dāng)氫原子從n=3躍遷到n=2的能級(jí)時(shí),輻射光子Z的波長(zhǎng)為656nm。以下判斷正確的是

A. 氫原子從n=3躍遷到n=1的能級(jí)時(shí),輻射光子的波長(zhǎng)大于656nm

B. 氫原子從n=3躍遷到n=1的能級(jí)時(shí)輻射光子照射某金屬表面有光電子逸出,若換用光子Z照射該金屬表面時(shí)不一定有光子逸出

C. 一個(gè)處于n=3能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多產(chǎn)生的3種譜線

D. 用波長(zhǎng)633nm的光照射,能使氫原子從n=2躍遷到n=3的能級(jí)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,電路中定值電阻阻值R大于電源內(nèi)阻阻值r。將滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng),理想電壓表V1、V2、V3示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為V1、V2、V3,理想電流表A示數(shù)變化量的絕對(duì)值I,則( )

A. A的示數(shù)增大

B. V2的示數(shù)增大

C. V3I的比值大于r

D. V1小于V2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑且足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行地固定在同一水平面上,兩導(dǎo)軌間距L=0.20m,兩導(dǎo)軌的左端之間連接的電阻R=0.40Ω,導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m=0.10kg的金屬桿ab,位于兩導(dǎo)軌之間的金屬桿的電阻r=0.10Ω,導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì).整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向豎直向下.現(xiàn)用一水平外力F水平向右拉金屬桿,使之由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,若理想電壓表的示數(shù)U隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示.求金屬桿開(kāi)始運(yùn)動(dòng)經(jīng)t=5.0s時(shí),

A. 通過(guò)金屬桿的感應(yīng)電流的大小為1A,方向由b指向a

B. 金屬桿的速率為4m/s

C. 外力F的瞬時(shí)功率為1W

D. 0~5.0s內(nèi)通過(guò)R的電荷量為5C

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,相鄰兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域III,設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為B1、B2.已知:磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反且垂直紙面;兩個(gè)區(qū)域的寬度都為d;質(zhì)量為m、電量為+q的粒子由靜止開(kāi)始經(jīng)電壓恒為U的電場(chǎng)加速后,垂直于區(qū)域Ⅰ的邊界線MN,從A點(diǎn)進(jìn)入并穿越區(qū)域Ⅰ時(shí)速度方向與邊界線xy60°角進(jìn)入?yún)^(qū)域II,最后恰好不能從邊界線PQ穿出區(qū)域Ⅱ.不計(jì)粒子重力.求

(1)B1的大小;

(2)B1B2.的比值

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】電源和一個(gè)水平放置的平行板電容器、三個(gè)電阻組成如圖所示的電路。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后,電容器中有一個(gè)帶電液滴正好處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),則以下判斷正確的是(.

A. 液滴仍保持靜止?fàn)顟B(tài)

B. 液滴將向下運(yùn)動(dòng)

C. 電容器上的帶電量將減為零

D. 電容器上的帶電量將增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中

1下列說(shuō)法中不正確不必要的是____填字母)

A將紙帶固定在小車尾部,并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔

B連接鉤碼和小車的細(xì)線應(yīng)與長(zhǎng)木板保持平行

C小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,先接通電源,后釋放小車

D選擇計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)必須從紙帶上第一個(gè)點(diǎn)開(kāi)始

2實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接50Hz的交流電源,圖1是實(shí)驗(yàn)中打下的一段紙帶,利用刻度尺測(cè)得1、2,23,3、4間距離依次為5.2cm6.7cm、8.2cm各相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出,則計(jì)數(shù)點(diǎn)2的速度大小為_____m/s結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

3請(qǐng)將計(jì)數(shù)點(diǎn)2的速度大小在圖2中標(biāo)出,其余計(jì)數(shù)點(diǎn)1、3、4、5對(duì)應(yīng)的小車瞬時(shí)速度大小在圖2中已標(biāo)出,利用這些點(diǎn)作出圖線______,并由圖線求得小車的加速度大小為_____m/s2結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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