如圖（a）兩相距L=0.5m的平行金屬導(dǎo)軌固定于水平面上，導(dǎo)軌左端與阻值R=2Ω的電阻連接，導(dǎo)軌間虛線(xiàn)右側(cè)存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量m=0.2kg的金屬桿垂直于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與金屬桿的電阻可忽略，桿在水平向右的恒定拉力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，并始終與導(dǎo)軌垂直，其v-t圖像如圖（b）所示，在15s時(shí)撤去拉力，同時(shí)使磁場(chǎng)隨時(shí)間變化，從而保持桿中電流為0，求：

（1）金屬桿所受拉力的大小為F；

（2）0-15s勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為；

（3）15-20s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律。


（1）0.24N；（2）0.4T；（3）

（2）在10—15s時(shí)間段桿在磁場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)，因此有

以F=0.24N，μmg=0.16N代入

解得B0=0.4T

（3）由題意可知在15—20s時(shí)間段通過(guò)回路的磁通量不變，設(shè)桿在15—20s內(nèi)運(yùn)動(dòng)距離為d，15s后運(yùn)動(dòng)的距離為x

B(t)L(d+x)=B0Ld

其中d=20m

x=4(t-15)-0.4(t-15)2

由此可得  


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：


某同學(xué)通過(guò)下述實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則。實(shí)驗(yàn)步驟：

①將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上，使其軸線(xiàn)沿豎直方向。

②如圖甲所示，將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上，另一端用圓珠筆尖豎直向下拉，直到彈簧秤示數(shù)為某一設(shè)定值時(shí)，將橡皮筋兩端的位置記為O1、O2，記錄彈簧秤的示數(shù)F，測(cè)量并記錄O1、O2間的距離（即橡皮筋的長(zhǎng)度l）。每次將彈簧秤示數(shù)改變0.50N，測(cè)出所對(duì)應(yīng)的l，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示：

F(N)

0

0.50

 1.00

  1.05

2.00

2.50

l (cm)

l0

10.97

12.02

13.00

13.98

15.05

③找出②中F=2.50N時(shí)橡皮筋兩端的位置，重新記為、，橡皮筋的拉力記為。

④在秤鉤上涂抹少許潤(rùn)滑油，將橡皮筋搭在秤鉤上，如圖乙所示。用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時(shí)拉橡皮筋的兩端，使秤鉤的下端達(dá)到O點(diǎn)，將兩筆尖的位置標(biāo)記為A、B，橡皮筋OA段的拉力記為FOA，OB段的拉力記為FOB。

完成下列作圖和填空：

（1）利用表中數(shù)據(jù)在給出的坐標(biāo)紙上（見(jiàn)答題卡）畫(huà)出F—l圖線(xiàn)，根據(jù)圖線(xiàn)求得l0=_____cm。

（2）測(cè)得OA=6.00cm，OB=7.60cm，則FOA的大小為_(kāi)_______N。

（3）根據(jù)給出的標(biāo)度，在答題卡上作出FOA和FOB的合力的圖示。

（4）通過(guò)比較與________的大小和方向，即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


一定質(zhì)量的理想氣體在升溫過(guò)程中

A．分子平均勢(shì)能減小          B．每個(gè)分子速率都增大

C．分子平均動(dòng)能增大          C．分子間作用力先增大后減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


靜電場(chǎng)是___________周?chē)臻g存在的一種物質(zhì)；通常用___________來(lái)描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖是一個(gè)多用表歐姆檔內(nèi)部電路示意圖。電流表滿(mǎn)偏電流0.5mA、內(nèi)阻10Ω；電池電動(dòng)勢(shì)1.5V、內(nèi)阻1Ω；變阻器阻值0-5000Ω。

（1）該歐姆表的刻度值是按電池電動(dòng)勢(shì)為1.5V刻度的，當(dāng)電池的電動(dòng)勢(shì)下降到1.45V、內(nèi)阻增大到4Ω時(shí)仍可調(diào)零。調(diào)零后阻值將變_________（選填“大”或“小”）；若測(cè)得某電阻阻值為300Ω，則這個(gè)電阻的真實(shí)值是________Ω

（2）該歐姆表?yè)Q了一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻為10Ω的電池，調(diào)零后測(cè)量某電阻的阻值，其測(cè)量結(jié)果___________（選填“偏大”或“偏小”或“準(zhǔn)確”）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


小型手搖發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈共N匝，每匝可簡(jiǎn)化為矩形線(xiàn)圈abcd，磁極間的磁場(chǎng)視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于線(xiàn)圈中心軸OO′，線(xiàn)圈繞OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。矩形線(xiàn)圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值都為e0，不計(jì)線(xiàn)圈電阻，則發(fā)電機(jī)輸出電壓

                              

                              

A．峰值是e0        B．峰值是2e0        C．有效值是        D．有效值是

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，粗糙、絕緣的直軌道OB固定在水平桌面上，B端與桌面邊緣對(duì)齊，A是軌道上一點(diǎn)，過(guò)A點(diǎn)并垂直于軌道的豎直面右側(cè)有大小E＝1.5×106N/C，方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。帶負(fù)電的小物體P電荷量是2.0×10－6C，質(zhì)量m＝0.25kg，與軌道間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4，P從O點(diǎn)由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)0.55s到達(dá)A點(diǎn)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度是5m/s，到達(dá)空間D點(diǎn)時(shí)速度與豎直方向的夾角為α，且tanα＝1.2。P在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終受到水平向右的某外力F作用，F大小與P的速率v的關(guān)系如表所示。P視為質(zhì)點(diǎn)，電荷量保持不變，忽略空氣阻力，取g＝10 m/s2，求：

                     

（1）小物體P從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至速率為2m/s所用的時(shí)間；

（2）小物體P從A運(yùn)動(dòng)至D的過(guò)程，電場(chǎng)力做的功。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


我國(guó)發(fā)射的“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星沿近似于圓形軌道繞月飛行。為了獲得月球表面全貌的信息，讓衛(wèi)星軌道平面緩慢變化。衛(wèi)星將獲得的信息持續(xù)用微波信號(hào)發(fā)回地球。設(shè)地球和月球的質(zhì)量分別為M和m，地球和月球的半徑分別為R和R1，月球繞地球的軌道半徑和衛(wèi)星繞月球的軌道半徑分別為r和r1，月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T(mén)。假定在衛(wèi)星繞月運(yùn)行的一個(gè)周期內(nèi)衛(wèi)星軌道平面與地月連心線(xiàn)共面，求在該周期內(nèi)衛(wèi)星發(fā)射的微波信號(hào)因月球遮擋而不能到達(dá)地球的時(shí)間（用M、m、R、R1、r、r1和T表示，忽略月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)遮擋時(shí)間的影響）。如圖，O和O/分別表示地球和月球的中心。在衛(wèi)星軌道平面上，A是地月連心線(xiàn)OO/與地月球面的公切線(xiàn)ACD的交點(diǎn)，D、C和B分別是該公切線(xiàn)與地球表面、月球表面和衛(wèi)星圓軌道的交點(diǎn)。根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，過(guò)A點(diǎn)在另一側(cè)作地月球面的公切線(xiàn)，交衛(wèi)星軌道于E點(diǎn)。衛(wèi)星在BE弧上運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)出的信號(hào)被遮擋。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


磁流體發(fā)電是一種新型發(fā)電方式，圖1和圖2是其工作原理示意圖。圖1中的長(zhǎng)方體是發(fā)電導(dǎo)管，其中空部分的長(zhǎng)、高、寬分別為、、，前后兩個(gè)側(cè)面是絕緣體，上下兩個(gè)側(cè)面是電阻可略的導(dǎo)體電極，這兩個(gè)電極與負(fù)載電阻相連。整個(gè)發(fā)電導(dǎo)管處于圖2中磁場(chǎng)線(xiàn)圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場(chǎng)里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向如圖所示。發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)有電阻率為的高溫、高速電離氣體沿導(dǎo)管向右流動(dòng)，并通過(guò)專(zhuān)用管道導(dǎo)出。由于運(yùn)動(dòng)的電離氣體受到磁場(chǎng)作用，產(chǎn)生了電動(dòng)勢(shì)。發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)電離氣體流速隨磁場(chǎng)有無(wú)而不同。設(shè)發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)電離氣體流速處處相同，且不存在磁場(chǎng)時(shí)電離氣體流速為，電離氣體所受摩擦阻力總與流速成正比，發(fā)電導(dǎo)管兩端的電離氣體壓強(qiáng)差維持恒定，求：

（1）不存在磁場(chǎng)時(shí)電離氣體所受的摩擦阻力F多大；

（2）磁流體發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)E的大�。�

（3）磁流體發(fā)電機(jī)發(fā)電導(dǎo)管的輸入功率P。

     

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案