【題目】如圖所示,在傾角為θ的斜面內(nèi)有兩條足夠長的不計電阻的平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌寬度為L,導(dǎo)軌上端連有阻值為R的電阻;在垂直于導(dǎo)軌邊界ab上方軌道空間內(nèi)有垂直于導(dǎo)軌向上的均勻變化的勻強(qiáng)磁場B1。邊界ab下方導(dǎo)軌空間內(nèi)有垂直于導(dǎo)軌向下的勻強(qiáng)磁場B2。電阻也為R、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置,磁場B1隨時間均勻減小,且邊界ab上方軌道平面內(nèi)磁通量變化率大小為kMN靜止且受到導(dǎo)軌的摩擦力為零;撤去磁場B2,MN從靜止開始在較短的時間t內(nèi)做勻加速運(yùn)動通過的距離為x。重力加速度為g。

(1)求磁場B2的磁感應(yīng)強(qiáng)度大;

(2)求導(dǎo)體棒MN與導(dǎo)軌之間動摩擦因數(shù);

(3)若再撤去B1,恢復(fù)B2,MN從靜止開始運(yùn)動,求其運(yùn)動過程中的最大動能。

【答案】(1);(2)(3)

【解析】

(1)當(dāng)磁場B1隨時間均勻減小,設(shè)回路中感應(yīng)電動勢為E,感應(yīng)電流為I,則根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律

根據(jù)閉合電路歐姆定律

MN靜止且受到導(dǎo)軌的摩擦力為零,受力平衡

解得

(2)撤去磁場B2,設(shè)MN從靜止開始做勻加速運(yùn)動過程中的加速度為a,導(dǎo)體棒MN與導(dǎo)軌之間動摩擦因數(shù)為μ,則

根據(jù)牛頓第二定律

解得

(3)若再撤去B1,恢復(fù)B2,設(shè)MN運(yùn)動過程中的最大速度為vm,最大動能為Ekm,穩(wěn)定時

導(dǎo)體切割磁感線

通過回路的感應(yīng)電流

安培力為

最大動能

聯(lián)立方程解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一列簡諧橫波在 x 軸上傳播,某時刻的波形圖如圖所示,a、b、c 為三個質(zhì)點,a 正向上運(yùn)動。由此可知(

A.該波沿 x 軸正方向傳播

B.b正向下運(yùn)動

C.c正向下運(yùn)動

D.三個質(zhì)點在平衡位置附近振動周期不同

E.該時刻以后,三個質(zhì)點中,b最先到達(dá)平衡位置

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在某高空雜技類節(jié)目現(xiàn)場下方放置有一彈簧墊,此彈簧墊可視為質(zhì)量為m的木板,與兩相同直立輕彈簧的上端相連,靜止時彈簧的壓縮量為h,如圖所示。某同學(xué)為了測試彈簧墊的性能,將一質(zhì)量為0.5m的物體從距木板上方6hO點由靜止釋放,物體與木板碰撞后,一起向下運(yùn)動,到達(dá)最低點后又向上運(yùn)動,它們恰能回到A點,空氣阻力、木板厚度、物體大小忽略不計,重力加速度大小為g,則下列說法正確的是( 。

A.整個過程中,物體、木板和兩彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

B.物體與木板一起向下運(yùn)動過程中的速度先增大后減小

C.物體與木板碰后瞬間加速度大小為,物體與木板恰好回到A點時加速度大小為g

D.物體與木板碰撞之前,兩彈簧的彈性勢能總和為0.5mgh

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的xoy坐標(biāo)系中,在第I象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場,第IV象限內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。一個比荷q/m=102c/kg的帶正電粒子從y軸上的P點垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場,經(jīng)過x軸上的Q點以速度v=2m/s進(jìn)入磁場,方向與x軸正向成30°。若粒子在磁場中運(yùn)動后恰好能再回到電場,已知OQL=6m,粒子的重力不計,電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小均未知。求

(1)OP的距離

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小

(3)若在O點右側(cè)44m處放置一平行于y軸的擋板,粒子能擊中擋板并被吸收,求粒子從P點進(jìn)入電場到擊中擋板的時間.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑絕緣水平面上,A、BC為等邊三角形ABC的頂點,A、B固定正點電荷+Q,C固定負(fù)點電荷-QD、EAB連線上的兩點,且AD=DE=EB。則( 。

A.D點和E點的電場強(qiáng)度大小相等

B.D點和E點的電場強(qiáng)度方向相同

C.D點和E點的電勢相等

D.將負(fù)電荷從D點移到E點,電勢能增加

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】真空中質(zhì)量為m的帶正電小球由A點無初速自由下落t秒,在t秒末加上豎直向上、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場,再經(jīng)過t秒小球又回到A點。小球電荷量不變且小球從未落地,重力加速度為g。則

A. 整個過程中小球電勢能變化了

B. 整個過程中小球速度增量的大小為

C. 從加電場開始到小球運(yùn)動到最低點時小球動能變化了

D. A點到最低點小球重力勢能變化了

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩內(nèi)壁光滑、長為2L的圓筒形氣缸A、B放在水平面上,A氣缸內(nèi)接有一電阻絲,A氣缸壁絕熱,B氣缸壁導(dǎo)熱.兩氣缸正中間均有一個橫截面積為S的輕活塞,分別封閉一定質(zhì)量的理想氣體于氣缸中,兩活塞用一輕桿相連.B氣缸質(zhì)量為mA氣缸固定在地面上,B氣缸與水平面間的動摩擦因數(shù)為,且最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等.開始兩氣缸內(nèi)氣體與外界環(huán)境溫度均為T0,兩氣缸內(nèi)壓強(qiáng)均等于大氣壓強(qiáng)P0,環(huán)境溫度不變,重力加速度為g,不計活塞厚度.現(xiàn)給電阻絲通電對A氣缸內(nèi)氣體加熱,求:

(1)B氣缸開始移動時,求A氣缸內(nèi)氣體的長度;

(2)A氣缸內(nèi)活塞緩慢移動到氣缸最右端時,A氣缸內(nèi)氣體的溫度TA

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在學(xué)習(xí)自由落體運(yùn)動的知識后,小華用一根長50cm的輕繩拴住兩個小球,手持上面一個小球,從四樓陽臺由靜止釋放小球,兩小球落地時間間隔為t1,然后他又上到五樓陽臺重復(fù)實驗,兩小球落地時間間隔為t2,不計空氣阻力,關(guān)于小球落地的時間間隔正確的是

A. t1<t2B. t1=t2C. t1>t2D. 無法確定

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,直線a和曲線b分別是在平直公路上行駛的汽車ab的位移時間(x-t)圖象.由圖可知

A. 在時刻t1,a、b兩車相遇,且運(yùn)動方向相反

B. 在時刻t2a車追上b車,且運(yùn)動方向相同

C. t1t2這段時間內(nèi),b車的速率先增大后減小

D. t1t2這段時間內(nèi),b車的速率一直比a

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案