如圖甲所示的輪軸,它可以繞垂直于紙面的光滑固定水平軸O轉(zhuǎn)動.輪上繞有輕質(zhì)柔軟細線,線的一端系一重物,另一端系一質(zhì)量為的金屬桿.在豎直平面內(nèi)有間距為L的足夠長的平行金屬導軌PO、EF,在QF之間連接有阻值為R的電阻,其余電阻不計.磁感應強度為B的勻強磁場與導軌平面垂直.開始時金屬桿置于導軌下端,將重物由靜止釋放,重物最終能勻速下降.運動過程中金屬桿始終與導軌垂直且接觸良好,忽略所有摩擦。

(1)若重物的質(zhì)量為M,則重物勻速下降的速度為多大?       

(2)對一定的磁感應強度B,重物的質(zhì)量M取不同的值,測出相應的重物做勻速運動時的速度,可得出實驗圖線.圖20乙中畫出了磁感應強度分別為和時的兩條實驗圖線,試根據(jù)實驗結(jié)果計算與的比值。


【解析】

 (1)勻速下降時,金屬桿勻速上升,回路中產(chǎn)生的感應電動勢為:

則

對、整體有：

由以上式子解得：

(2)由(1)得:                       

由圖象可知:

所以解得:


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：


如下圖（a）所示，間距為l、電阻不計的光滑導軌固定在傾角為θ的斜面上。在區(qū)域I內(nèi)有方向垂直于斜面的勻強磁場，磁感應強度為B；在區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直于斜面向下的勻強磁場，其磁感應強度Bt的大小隨時間t變化的規(guī)律如下圖（b）所示。t=0時刻在軌道上端的金屬細棒ab從如圖位置由靜止開始沿導軌下滑，同時下端的另一金屬細棒cd在位于區(qū)域I內(nèi)的導軌上由靜止釋放。在ab棒運動到區(qū)域Ⅱ的下邊界EF處之前，cd棒始終靜止不動，兩棒均與導軌接觸良好。已知cd棒的質(zhì)量為m、電阻為R，ab棒的質(zhì)量、阻值均未知，區(qū)域Ⅱ沿斜面的長度為2l，在t=tx時刻（tx未知）ab棒恰進入?yún)^(qū)域Ⅱ，重力加速度為g。求：

（1）通過cd棒電流的方向和區(qū)域I內(nèi)磁場的方向；

（2）當ab棒在區(qū)域Ⅱ內(nèi)運動時cd棒消耗的電功率；

（3）ab棒開始下滑的位置離EF的距離；

（4）ab棒開始下滑至EF的過程中回路中產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：


長為L的水平極板間，有垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場，如圖所示，磁感強度為B，板間距離也為L，板不帶電，現(xiàn)有質(zhì)量為m，電量為q的帶正電粒子（不計重力），從左邊極板間中點處垂直磁感線以速度v水平射入磁場，欲使粒子不打在極板上，可采用的辦法是：

A．使粒子的速度v<BqL/4m；

B．使粒子的速度v>5BqL/4m；

C．使粒子的速度v>BqL/m；

D．使粒子速度BqL/4m<v<5BqL/4m。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，矩形閉臺線圈放置在水平薄板上，有一塊蹄形磁鐵如圖所示置于平板的正下方(磁極間距略大于矩形線圈的寬度)當磁鐵勻速向右通過線圈時，線圈仍靜止不動，那么線圈受到薄扳的摩擦力方向和線圈中產(chǎn)生感應電流的方向(從上向下看)是（  ）

A．摩擦力方向一直向左

B．摩擦力方向先向左、后向或右

C．感應電流的方向順時針→逆時針→逆時針→順時針

D．感應電流的方向順時針→逆時針

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示的電路中，三個相同的燈泡a、b、c和電感L1、L2與直流電源連接，電

感的電阻忽略不計．電鍵K從閉合狀態(tài)突然斷開時，下列判

斷正確的有（    ）     

  A.a先變亮，然后逐漸變暗    B.b先變亮，然后逐漸變暗           

C.c先變亮，然后逐漸變暗    D.b、c都逐漸變暗   

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示的電路中，1、2、3、4、5、6為連接點的標號。在開關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮�，F(xiàn)用多用電表檢查電路故障，需要檢測的有：電源、開關(guān)、小燈泡、3根

導線以及電路中的各點連接。

（1）為了檢測小燈泡以及3根導線，在連接點1、2已接好的情況下，應當選用多用電表的       擋。在連接點1、2同時斷開的情況下，應當選用多用電表的     擋。

（2）在開關(guān)閉合情況下，若測得5、6兩點間的電壓接近電源的電動勢，則表明___    可能有故障

（3）將小燈泡拆離電路，寫出用多用表檢測該小燈泡是否有故障的具體步驟。

                                                             

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科目：高中物理 來源： 題型：


Ⅰ用多用電表進行了幾次測量，指針分別處于a、b的位置，如圖所示。若多用電表的選擇開關(guān)處于下面表格中所指的檔位，a和b的相應讀數(shù)是多少？請?zhí)钤诒砀裰小?/p>

Ⅱ用右圖所示的電路，測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻。電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路，電路中用一個定值電阻R0起保護作用。除電池、開關(guān)和導線外，可供使用的實驗器材還有：

（a）電流表（量程0.6A、3A）；

（b） 電壓表（量程3V、15V）

（c） 定值電阻（阻值1、額定功率5W）

（d）定值電阻（阻值10，額定功率10W）

（e）滑動變阻器（陰值范圍0--10、額定電流2A）

（f）滑動變阻器（阻值范圍0-100、額定電流1A）

那么

（1）要正確完成實驗，電壓表的量程應選擇      V，電流表的量程應選擇       A； R0應選擇       的定值電阻，R應選擇阻值范圍是          的滑動變阻器。

（2）引起該實驗系統(tǒng)誤差的主要原因是                             。

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科目：高中物理 來源： 題型：


一束由紅、藍兩單色光組成的光線從一平板玻璃磚的上表面以入射角θ射入，穿過玻璃磚自下表射出.已知該玻璃對紅光的折射率為1.5.設紅光與藍光穿過玻璃磚所用的時間分別為t1和t2，則在θ從0°逐漸增大至90°的過程中                                                                

A.t1始終大于t2                           B.t1始終小于t2

C.t1先大于后小于t2                       D.t1先小于后大于t2

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，將一顆小鋼珠由靜止釋放到盛有蓖麻油的量筒中，下落不久鋼珠就開始作勻速直線運動.（量筒中為什么不放清水而用蓖麻油？這是因為蓖麻油的密度雖小于清水，但它對鋼珠產(chǎn)生的粘滯阻力卻大大超過清水）

1845年英國物理學家和數(shù)學家斯·托克斯（S.G.Stokes）研究球體在液體中下落時，發(fā)現(xiàn)了液體對球體的粘滯阻力與球的半徑、速度及液體的種類有關(guān)，有,其中物理量η為液體的粘滯系數(shù)，它與液體的種類及溫度有關(guān).鋼珠在蓖麻油中運動一段時間后就以穩(wěn)定的速度下落，這一速度稱為收尾速度.

（1）實驗室的溫度為20.0℃ 時，蓖麻油的粘滯系數(shù)為0.986，請寫出它的單位.

（2）若鋼珠的半徑為2.00㎜，鋼珠的質(zhì)量為，在蓖麻油中所受的浮力為，求鋼珠在蓖麻油中的收尾速度.

（3）設量筒中蓖麻油的深度為H=40.0㎝，鋼珠從液面無初速釋放，下沉至剛要到達筒底時，因克服粘滯阻力而產(chǎn)生的熱量為多少？

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