【題目】如圖所示,兩根半徑r1m1/4圓弧軌道間距L也為1m,其頂端a、b與圓心處等高,軌道光滑且電阻不計(jì),在其上端連有一阻值為R的電阻,整個(gè)裝置處于輻向磁場(chǎng)中,圓弧軌道所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,且B=0.5T。將一根長(zhǎng)度稍大于L、質(zhì)量m0.2kg、電阻為R0的金屬棒從軌道頂端ab處由靜止釋放,已知當(dāng)金屬棒到達(dá)如圖所示的cd位置時(shí),金屬棒與軌道圓心連線和水平面夾角θ60°,金屬棒的速度達(dá)到最大;當(dāng)金屬棒到達(dá)軌道底端ef時(shí),對(duì)軌道的壓力為3N。g=10m/s2,求

(1)當(dāng)金屬棒的速度最大時(shí),流經(jīng)電阻R的電流大小和方向;

(2)金屬棒滑到軌道底端的整個(gè)過程中,流經(jīng)電阻R的電量為0.1π,整個(gè)回路中的總電阻為多少?

(3)金屬棒滑到軌道底端的整個(gè)過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量為1.2J,則金屬棒的電阻R0多大?

【答案】(1)I=2A,流經(jīng)R的電流方向?yàn)?/span>;(2)R=2.5;(3)R=20

【解析】(1)金屬棒速度最大時(shí),在軌道的切線方向所受的合力為零,則有:mgcosθ=BIL

解得

流經(jīng)R的電流方向是aRb

2金屬棒滑到底端的過程中,穿過回路的磁通量的變化量為:

平均電動(dòng)勢(shì):

平均電流

則流經(jīng)R的電量:

解得整個(gè)回路的總電阻

3)在軌道最低點(diǎn),由牛頓第二定律可得:N-mg=m

由能量關(guān)系:Q=mgr-mv2

電阻R上的發(fā)熱量:

解得R=2Ω R0=0.5Ω

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】下列說(shuō)法正確的是

A. 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期與振幅無(wú)關(guān)

B. 在彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力表達(dá)式F=-kx中,F為振動(dòng)物體受到的合外力,k為彈簧的勁度系數(shù)

C. 在波傳播方向上,某個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度就是波的傳播速度

D. 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,同種條件下用紫光做實(shí)驗(yàn)比紅光做實(shí)驗(yàn)得到的條紋更寬

E. 在單縫衍射現(xiàn)象中要產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象,狹縫寬度必須比波長(zhǎng)小或者相差不多

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑細(xì)管ABC,AB內(nèi)有一壓縮的輕質(zhì)彈簧,上方有一質(zhì)量m1=0.01kg的小球1;BC是半徑R=1m的四分之一圓弧細(xì)管,管口C的切線水平,并與長(zhǎng)度L=1m的粗糙直軌道CD平滑相接,小球與CD的滑動(dòng)摩擦系數(shù)μ=0.3。現(xiàn)將彈簧插銷K拔出,球1從管口C水平射出,通過軌道CD后與球2發(fā)生彈性正碰。碰后,球2立即水平飛出,落在E點(diǎn)。球1剛返回管口C時(shí)恰好對(duì)管道無(wú)作用力,若球1最后也落在E點(diǎn)。(球1和球2可視為質(zhì)點(diǎn),g=10m/s2)求:

(1)碰后球1的速度、球2的速度

(2)球2的質(zhì)量

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在一個(gè)玻璃瓶中裝入半瓶水,然后將瓶蓋蓋緊使其密封,不久后瓶?jī)?nèi)水面上方就形成了水的飽和汽,已知水的飽和汽壓隨溫度的升高而增大,則 。

A此時(shí)瓶中上方空氣的相對(duì)濕度是100%

B此時(shí)不再有水分子從液態(tài)水表面飛出進(jìn)入氣體

C若系統(tǒng)的溫度升高,則瓶?jī)?nèi)氣體對(duì)內(nèi)壁的壓強(qiáng)會(huì)減小

D若系統(tǒng)的溫度降低,則瓶?jī)?nèi)水的飽和汽的密度會(huì)減小

E若把瓶口敲開,并將瓶子置于干燥環(huán)境中,瓶中的液態(tài)水會(huì)慢慢消失

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在探究物體的加速度與所受外力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,如圖甲所示,在水平放置的氣墊導(dǎo)軌上有一帶有方盒的滑塊質(zhì)量為M,氣墊導(dǎo)軌右端固定一定滑輪,細(xì)線繞過定滑輪,一端與滑塊相連,另一端掛有6個(gè)鉤碼,設(shè)每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為m,且M=4m。

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)出滑塊上的擋光片的寬度,示數(shù)如圖乙所示,則寬度d=_________cm;

(2)某同學(xué)打開氣源將滑塊由靜止釋放,滑塊上的擋光片通過光電門的時(shí)間為t,則滑塊通過光電門的速度為______________(用題中所給字母表示);

(3)若每次實(shí)驗(yàn)時(shí)將1個(gè)鉤碼移放到滑塊上的方盒中,移動(dòng)后都從同一位置釋放滑塊,設(shè)擋光片距光電門的距離為L,細(xì)線端所掛鉤碼的個(gè)數(shù)為n,擋光片通過光電門的時(shí)間為t,測(cè)出多組數(shù)據(jù),請(qǐng)繪出n-圖象____

(4)繪出n-圖象后,若圖線斜率為k,則測(cè)得當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>___________(用題中字母表示)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),如圖甲所示,產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示,則下列說(shuō)法正確的是( 。

A. t=0.01s時(shí)穿過線框的磁通量最大

B. 該交變電動(dòng)勢(shì)的有效值為11V

C. 該交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式v=22cos100πtV

D. 1s時(shí)間內(nèi),線圈中電流方向改變100

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有兩條相互平行且相距d的光滑固定金屬導(dǎo)軌P1P2P3,和Q1Q2Q3,兩導(dǎo)軌間用阻值為R的電阻連接,導(dǎo)軌P1 P2、Q1Q2的傾角均為θ,導(dǎo)軌P2P3、Q2Q3在同一水平面上,P2Q2P2P3,傾斜導(dǎo)軌和水平導(dǎo)軌用相切的小段光滑圓弧連接。質(zhì)量為m的金屬桿CD從與P2Q2相距L處由靜止沿傾斜導(dǎo)軌滑下,當(dāng)桿CD運(yùn)動(dòng)到P2Q2處時(shí)速度恰好達(dá)到最大,然后沿水平導(dǎo)軌滑動(dòng)一端距離后停下。桿CD始終垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌保持良好接觸,空氣阻力、導(dǎo)軌和桿CD的電阻均不計(jì),重力加速度大小為g。求;

(1)CD到達(dá)P2Q2處的速度大小vm;

(2)CD沿傾斜導(dǎo)軌下滑的過程通過電阻R的電荷量q1 及全過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q;

(3)CD沿傾斜導(dǎo)軌下滑的時(shí)間△t1及其停止處到P2Q2的距離s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,質(zhì)量m=1kg,邊長(zhǎng)ab=1.0m,電阻r=2Ω單匝正方形閉合線圈abcd放置在傾角θ=30°的斜面上,保持靜止?fàn)顟B(tài).勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直線圈平面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化如圖乙所示,整個(gè)線圈都處在磁場(chǎng)中,重力加速度g=10m/s2.求:

(1)t=1s時(shí)穿過線圈的磁通量;

(2)4s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的焦耳熱;

(3)t=3.5s時(shí),線圈受到的摩擦力.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】用圖所示的電路.測(cè)定一節(jié)舊干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外,可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有:

雙量程電流表:A(量程0~0.6A,0~3A);

雙量程電壓表:V(量程0~3V,0~15V);

滑動(dòng)變阻器:R1(阻值范0~20Ω,額定電流2A);

滑動(dòng)變阻器:R2(阻值范0~1000Ω,額定電流1A)

①為了調(diào)節(jié)方便,測(cè)量精度更高,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表的量程為_______A,電壓表的量程為________V,應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器__________(填寫滑動(dòng)變阻器符號(hào))。

②根據(jù)圖3正確連接圖中的實(shí)物電路,注意閉合開關(guān)時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)處于正確的位置并選擇正確的電表量程進(jìn)行連接________。

③通過多次測(cè)量并記錄對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U,利用這些數(shù)據(jù)在圖中畫出了U-I圖線。由圖象可以得出,此干電池的電動(dòng)勢(shì)E=_______V,內(nèi)阻r=_______Ω。

④引起該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差的主要原因是___________。

A.由于電流表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電源實(shí)際輸出的電流小

B.由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電源實(shí)際輸出的電流大

C.由于電流表的分壓作用造成電壓表讀數(shù)總是比路端電壓小

D.由于電流表的分壓作用造成電壓表讀數(shù)總是比路端電壓大

⑤跟據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的I、U數(shù)據(jù).若令y=IU,x=I,則由計(jì)算機(jī)擬合得出的y-x圖線應(yīng)是圖中的_________(選填a”、“bc).其余兩條圖線分別是令y=IEy=I2r得出的。跟據(jù)前面測(cè)量得到的電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的值,推測(cè)圖中A點(diǎn)的x、y坐標(biāo)分別為______A、_______W(保留2位有效數(shù)字)。

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