【題目】如圖所示形光滑導(dǎo)軌水平放置,電阻不計(jì),導(dǎo)軌左端接一阻值為R的電阻,幾何尺寸如圖所示,左側(cè)寬度為l0,右側(cè)傾斜部分與左側(cè)導(dǎo)軌延長(zhǎng)線夾角為,虛線MN右側(cè)空間中存在垂直導(dǎo)軌平面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度為B,一電阻不計(jì)的金屬棒置于導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌接觸良好,初始時(shí)刻與MN 合,初速度方向向右大小為v0,現(xiàn)用外力控制金屬棒向右運(yùn)動(dòng)通過(guò)距離s,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒始終平行于 MN,且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)R的電流保持恒定。求:

1)金屬棒向右運(yùn)動(dòng)通過(guò)距離s時(shí)的速度;

2)這個(gè)過(guò)程通過(guò)R的電荷量及產(chǎn)生的焦耳熱。

【答案】(1) (2) ,

【解析】

1)為說(shuō)明問(wèn)題方便,沿下側(cè)導(dǎo)軌方向建立直角坐標(biāo)系與MN線交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。初始時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

E=Bl0v0, I0=

要保證全過(guò)程中電流恒定,即要保證電動(dòng)勢(shì)恒定,棒運(yùn)動(dòng)的任意位置應(yīng)滿足

Bv=Bl0v0

可以得出金屬棒速度v隨坐標(biāo)x的關(guān)系

v=

當(dāng)通過(guò)s距離時(shí)末速度

v=

2)運(yùn)動(dòng)過(guò)程有

q=

其中S為金屬棒掃過(guò)的梯形面積

S=

所以

q=

全過(guò)程的時(shí)間

t=

產(chǎn)生焦耳熱

Q=

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】如圖所示,一小球(可視為質(zhì)點(diǎn))沿直線從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),b點(diǎn)為ac的中點(diǎn)。小球從a點(diǎn)到b點(diǎn)和從 b點(diǎn)到c點(diǎn)所用時(shí)間均為t,在a點(diǎn)的速度為v1,在b點(diǎn)的速度為v2,在c點(diǎn)的速度為v3。下列說(shuō)法正確的是

A.小球做勻速直線運(yùn)動(dòng),即v1=v2=v3

B.小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的平均速度為

C.小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的加速度為(v3-v2

D.小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的平均速度等于從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的平均速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】A、B兩相同小球在離地面同一高度處以相同大小的初速度v0分別沿水平方向和豎直方向拋出,不計(jì)空氣阻力,如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是(  )

A. 兩小球落地時(shí)速度相同

B. 兩小球落地時(shí),重力的瞬時(shí)功率相同

C. 從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至落地,重力對(duì)兩小球做的功不同

D. 從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至落地,重力對(duì)兩小球做功的平均功率PA>PB

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,平行線代表電場(chǎng)線,但未標(biāo)明方向,一個(gè)帶正電、電荷量為106C的粒子在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用,當(dāng)它從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能減少了105J。已知A點(diǎn)的電勢(shì)為-10 V,則以下判斷正確的是(

A. 粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖虛線l所示

B. 粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖虛線2所示

C. B點(diǎn)電勢(shì)為-20V

D. B點(diǎn)電勢(shì)為零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,輕桿一端固定在O點(diǎn),另一端固定一小球,現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),桿與小球間彈力大小為F,小球在最高點(diǎn)的速度大小為v,其圖象如乙圖所示( )

A.小球的質(zhì)量為

B.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?/span>

C.時(shí),桿對(duì)小球彈力方向向上

D.時(shí),小球受到的彈力與重力大小相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示截面為三角形的三棱柱玻璃磚置于水平面,玻璃磚兩底角分別為60°、15°,玻璃磚的高為2h,建立如圖所示直角坐標(biāo)系。在紙面內(nèi)的一束單色光從玻璃磚的AB邊上P射入(P點(diǎn)未畫(huà)出), 玻璃磚對(duì)該單色光的折射率n=。已知從P點(diǎn)進(jìn)入的折射光經(jīng)過(guò)D0,h)點(diǎn)且平行于x軸。求.

1P點(diǎn)坐標(biāo)及入射角;

2)光在玻璃磚內(nèi)發(fā)生全反射的次數(shù)及從射入P點(diǎn)到有光射出玻璃磚所需要的時(shí)間t(光在真空中傳播速度為c,sin15°=,cos15°=,tan15°= 2-)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在粗糙絕緣水平面上固定一負(fù)點(diǎn)電荷Q,在M點(diǎn)無(wú)初速度釋放一帶有恒定電荷量的小物塊,小物塊在Q的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)靜止,則從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中

A. 小物塊所受到的摩擦力逐漸變小

B. M點(diǎn)的電勢(shì)一定低于N點(diǎn)的電勢(shì)

C. 小物塊具有的電勢(shì)能逐漸增大

D. 小物塊電勢(shì)能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】高拋發(fā)球是乒乓球比賽中常用發(fā)球方法,具備速度快,旋轉(zhuǎn)強(qiáng)的特點(diǎn),在某次比賽中,運(yùn)動(dòng)員將乒乓球豎直拋出后又落回原處,被擊打出去,如圖所示,空氣阻力恒定,則(

A. 拋出到落回的過(guò)程中乒乓球的機(jī)械能守恒

B. 乒乓球在上升過(guò)程中克服重力做的功小于下降過(guò)程中重力做的功

C. 乒乓球在上升過(guò)程中克服重力做的功等于下降過(guò)程中重力做的功

D. 乒乓球落回原處的速度等于拋出時(shí)的速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組為測(cè)量小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn)裝置。如圖所示,OPQ為豎直放置的光滑四分之一圓弧,半徑為R,圓弧與水平面相切于Q,質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從圓弧最高點(diǎn)P由靜止釋放,最終小物塊停在水平面上的M處(圖中沒(méi)有標(biāo)出)。

1)為了完成實(shí)驗(yàn),必需的測(cè)量工具有_____________

 A.天平  B.停表

 C.刻度尺   D.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

2)寫(xiě)出動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式并說(shuō)明其中各個(gè)量的物理意義:___________。

3)寫(xiě)出一條影響實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性的因素:_______________________

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