【題目】如圖所示，兩根等高光滑的四分之一圓弧軌道，半徑為r，間距為L，軌道電阻不計，在軌道頂端連有一阻值為R的電阻，整個裝置處在一豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，現(xiàn)有一根長度稍大于L，電阻為，質(zhì)量為m的金屬棒從軌道最低位置cd開始，在拉力作用下以速度向右沿軌道做勻速圓周運動至ab處，求：

（1）初始時刻cd兩端的電壓；

（2）在該過程中R上產(chǎn)生的熱量；

（3）拉力做的功。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】試題分析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得感應(yīng)電動勢，根據(jù)串聯(lián)電路特點求解初始時刻cd兩端的電壓；分析電路中電磁感應(yīng)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的特點，求出電流的有效值，根據(jù)焦耳定律求解R上產(chǎn)生的熱量；由動能定理可得拉力做的功．

（1）剛進入時，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得感應(yīng)電動勢為，

根據(jù)串聯(lián)電路特點可知，解得

（2）導(dǎo)體棒在磁場中做勻速圓周運動，相當于矩形線圈一條邊框在磁場中轉(zhuǎn)動，因電磁感應(yīng)產(chǎn)生的感應(yīng)電流為正、余弦交流電，所以有

電流的有效值為： ，所以R上產(chǎn)生的熱量為，

經(jīng)過的時間為： ，解得： ；
（3）由動能定理可得：

其中： ，解得： ．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】愛因斯坦曾言：“在我之前，人們都認為，如果把所有的東西都從宇宙中拿走，那剩下的就是時間和空間，我卻證明，如果把所有的東西都拿走了，什么都剩不下。”愛因斯坦的理論

A.建立的信息網(wǎng)絡(luò)大大縮小時空距離B.大大加強了人類對微觀世界的研究

C.改變了人們認識世界的角度和方式D.主要論證時間和空間可以單獨變化

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩平行的帶電金屬板水平放置。若在兩板中間a點從靜止釋放一帶電微粒，微粒恰好保持靜止狀態(tài)�，F(xiàn)將兩板繞過a點的軸（垂直于紙面）逆時針旋轉(zhuǎn)45°，再由a點從靜止釋放一同樣的微粒，該微粒將(　　)

A. 保持靜止狀態(tài) B. 向左上方做勻加速運動

C. 向正下方做勻加速運動 D. 向左下方做勻加速運動

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】對于電場的認識，下列說法正確的是（）

A.A、B兩點間的電勢差等于將正電荷從A移到B點時靜電力所做的功

B.電場中，場強方向是指電勢降落的方向

C.處于靜電平衡的導(dǎo)體是等勢體，導(dǎo)體表面是等勢面，但導(dǎo)體表面的場強可能不同

D.電勢的大小由電場的性質(zhì)決定，與零電勢點的選取無關(guān)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源。現(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻R0=2.5Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計，g取10m/s2。已知sin37=0.60，cos37=0.80，求：

(1)通過導(dǎo)體棒的電流；

(2)導(dǎo)體棒受到的安培力大小和方向；

(3)導(dǎo)體棒受到的靜摩擦力。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物理學的發(fā)展豐富了人類對物質(zhì)世界的認識，推動了科學技術(shù)的創(chuàng)新和革命，促進了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類文明的進步，下列說法中錯誤的是

A.1820年，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)

B.庫倫發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象

C.安培提出了分子電流假說

D.麥克斯韋最終建立了經(jīng)典電磁場理論

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一水平的淺色長傳送帶上放置一煤塊（可視為質(zhì)點）），初始時，傳送帶與煤塊都是靜止的，現(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度開始運動，則在摩擦力的作用下，煤塊獲得的加速度為（為重力加速度），當傳送帶速度到達后，便以此速度做勻速直線運動．經(jīng)過一段時間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，相對于傳送帶不再滑動．求此黑色痕跡的長度？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為0.2 kg的小球豎直下落，以6 m/s的速度碰觸地面，再以4 m/s的速度反向彈回。取豎直向上為正方向，在小球與地面接觸的時間內(nèi)，關(guān)于小球動量的變化量Δp和合力沖量ΔI下列說法正確的是

A.Δp＝2 kg·m/sB.Δp＝－2 kg·m/s

C.ΔI＝0.4kg·m/sD.ΔI＝－0.4 kg·m/s

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在《探究力的平行四邊形定則》實驗時某興趣小組用如圖甲所示的兩個力拉彈簧使之伸長至某個位置，并記錄，再換一根細線牽引彈簧，使彈簧伸長到同一位置。

（1）本實驗采用的科學方法是

A．理想實驗法

B．等效替代法

C．控制變量法

D．建立物理模型法

（2）某同學在坐標紙上畫出了如圖乙所示的兩個已知力F1和F2，圖中小正方形的邊長表示2 N，則兩力的合力F= N，F1與F的夾角分別為θ= 。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案