如圖(a)所示,足夠長的光滑平行金屬導軌JK、PQ傾斜放置,兩導軌間距離為L=l.0 m,導軌平面與水平面間的夾角為θ=30°,磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌平面向上,導軌的J、P兩端連接阻值為R=3.0Ω的電阻,金屬棒ab垂直于導軌放置并用細線通過光滑定滑輪與重物相連,金屬棒ab的質(zhì)量m=0.20 kg,電阻r=0.50 Ω,重物的質(zhì)量M=0.60 kg,如果將金屬棒和重物由靜止釋放,金屬棒沿斜面上滑的距離與時間的關系圖像如圖(b)所示,不計導軌電阻,g=10 m/s2。求:
(1)磁感應強度B的大小;
(2)在0.6 s內(nèi)通過電阻R的電荷量;
(3)在0.6 s內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量。
解:(1)由題圖(b)可以看出最終金屬棒ab將勻速運動,勻速運動的速度
感應電動勢E=BLv
感應電流
金屬棒所受安培力
勻速運動時,金屬棒受力平衡,則可得
聯(lián)立解得
(2)在0.6 s內(nèi)金屬棒ab上滑的距離s=1.40m
通過電阻R的電荷量
(3)由能量守恒定律得
解得Q=2.1 J
又因為
聯(lián)立解得QR=1.8J
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖a所示,水平直線MN下方有豎直向上的勻強電場,現(xiàn)將一重力不計、比荷
q
m
=106C/kg的正電荷置于電場中的O點由靜止釋放,經(jīng)過
π
15
×10-5s后,電荷以v0=1.5×l04m/s的速度通過MN進入其上方的勻強磁場,磁場與紙面垂直,磁感應強度B按圖b所示規(guī)律周期性變化(圖b中磁場以垂直紙面向外為正,以電荷第一次通過MN時為t=0時刻).求:
(1)勻強電場的電場強度E
(2)圖b中t=
5
×10-5s時刻電荷與O點的水平距離
(3)如果在O點右方d=68cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從O點出發(fā)運動到擋板所需的時間.(sin37°=0.60,cos37°=0.80)

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如圖a所示,有一個足夠長的光滑斜面,傾角θ為30°,質(zhì)量為0.8kg的物體置于O處.物體受到一個沿斜面向上的拉力F作用下由靜止開始運動,F(xiàn)與x的關系如圖b所示,x為物體相對于O點的位移,x軸正方向沿斜面向下,如圖a所示,則:
(1)當物體位移x=0.5m時物體的加速度為多大?方向如何?
(2)當物體位移x為多大時物體的加速度最大?最大值為多少?
(3)當物體位移x為多大時物體的速度最大?最大值為多少?

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(2011?忻府區(qū)模擬)如圖1所示,足夠長的固定光滑細桿與地面成一定傾角,在桿上套有一個光滑小環(huán),沿桿方向給環(huán)施加一個拉力F,使環(huán)由靜止開始運動,已知拉力F及小環(huán)速度v隨時間t變化的規(guī)律如圖2所示,重力加速度g取10m/s2.則以下判斷正確的是( 。

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如圖甲所示,足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導軌MN、PQ間距l(xiāng)=0.5m,兩導軌的左端連接有阻值R=1Ω的電阻,其框架平面與水平面成30°角;置于導軌上、與導軌接觸良好的金屬桿ab的質(zhì)量m=0.1kg,電阻r=0.25Ω;整個裝置處于磁感應強度B=1T的勻強磁場中,磁場方向垂直于框架平面向下.今在t=0時刻,對金屬桿施一平行于框架平面向上且與桿垂直的外力F,使之由靜止開始運動,運動過程中,繪出的理想電流表A前6s內(nèi)的示數(shù)I隨時間t變化的關系如圖乙所示.(g取10m/s2
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(1)請你推導出前4s內(nèi)金屬桿的速度v隨時間t變化的函數(shù)關系式;
(2)求t=5s時,外力F的瞬時功率;
(3)在圖丙中作出前6s內(nèi)外力F隨時間t變化的函數(shù)圖象.

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