【題目】如圖,MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ角固定,軌距為d. 空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B. PM間接阻值為R的電阻。質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上,其有效電阻為r. 現(xiàn)從靜止釋放ab,當(dāng)它沿軌道下滑距離s時(shí),達(dá)到最大速度。若軌道足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì),重力加速度為g. 求:

1)金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的最大速度v;

2)當(dāng)金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的加速度為時(shí),回路的電功率;

3)金屬桿ab從靜止到具有最大速度的過(guò)程中,通過(guò)電阻R上的電荷量。

【答案】(1)(2)(3)

【解析】

1)當(dāng)桿達(dá)到最大速度時(shí):
感應(yīng)電流:
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):,
解得最大速度:;
2)當(dāng)ab運(yùn)動(dòng)的加速度為時(shí),根據(jù)牛頓第二定律:
則回路的電功率為:,解得:
3)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律可以得到電量為:
解得:。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為N1、N2,副線圈兩端與電阻R相連,原線圈兩端與平行金屬導(dǎo)軌相連,導(dǎo)軌間距為L,電阻不計(jì)。在虛線的左側(cè),存在方向與導(dǎo)軌所在平面垂直、大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。金屬桿PQ垂直導(dǎo)軌放置,長(zhǎng)度為L、電阻為,F(xiàn)使金屬桿PQ沿導(dǎo)軌在磁場(chǎng)內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng),其速度。若電流表的示數(shù)為I,已知電表均為理想電表,則下列說(shuō)法正確的是

A. 金屬桿PQ兩端的電壓為

B. 理想電壓表的示數(shù)為

C. 通過(guò)電阻R的電流強(qiáng)度的最大值為

D. 電阻R消耗的電功率為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某研究小組設(shè)計(jì)了如圖所示的雙立柱形粒子加速器,整個(gè)裝置處于真空中。已知兩個(gè)立柱底面均為邊長(zhǎng)為d的正方形,各棱均分別和某一坐標(biāo)軸平行。立柱1下底面中心坐標(biāo)為,立柱2下底面中心坐標(biāo)為,它們的上底面均位于的平面內(nèi)。兩個(gè)立柱上、下底面間的電壓大小均為U,立柱1內(nèi)存在著沿z軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),立柱2內(nèi)存在著沿z軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),兩立柱外電場(chǎng)均被屏蔽。在的空間內(nèi)存在著沿x軸正方向的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng),其磁感應(yīng)強(qiáng)度分別是均未知,F(xiàn)有大量的帶正電的粒子從立柱1底面各處由靜止出發(fā),經(jīng)過(guò)立柱1、2加速后能全部回到立柱1的下底面。若粒子在經(jīng)過(guò)兩個(gè)平面時(shí),僅能自由進(jìn)出兩立柱的底面經(jīng)過(guò)其它位置均會(huì)被吸收;該粒子質(zhì)量為m、電荷量為q,不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用力。求:

粒子經(jīng)過(guò)立柱2下底面時(shí)的動(dòng)能;

磁感應(yīng)強(qiáng)度的大。

若兩立柱上、下底面間電壓的大小可調(diào)且在粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持同一定值;兩個(gè)磁場(chǎng)僅方向可變且保持與z軸垂直。求從立柱1下底面出發(fā)的粒子再次回到立柱1下底面的最短時(shí)間t

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖1所示是某游樂場(chǎng)的過(guò)山車,現(xiàn)將其簡(jiǎn)化為如圖2所示的模型:傾角、長(zhǎng)的直軌道AB與半徑的光滑圓弧軌道BCDEFB處平滑連接,CF為圓軌道最低點(diǎn),D點(diǎn)與圓心等高,E為圓軌道最高點(diǎn);圓軌道在F點(diǎn)與水平軌道FG平滑連接整條軌道寬度不計(jì),F(xiàn)將一質(zhì)量的滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)A端由靜止釋放。已知滑塊與AB段的動(dòng)摩擦因數(shù),與FG段的動(dòng)摩擦因數(shù),,

求滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能;

求滑塊到達(dá)E點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;

若要滑塊能在水平軌道FG上停下,求FG長(zhǎng)度的最小值x

若改變釋放滑塊的位置,使滑塊第一次運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度剛好為零,求滑塊從釋放到它第5次返回軌道AB上離B點(diǎn)最遠(yuǎn)時(shí),它在AB軌道上運(yùn)動(dòng)的總路程s。

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【題目】某村在較遠(yuǎn)的地方建立了一座小型水電站,發(fā)電機(jī)的輸出功率為100kW,輸出電壓為500V,輸電導(dǎo)線的總電阻為10Ω,導(dǎo)線上損耗的電功率為4kW,該村的用電電壓是220V.設(shè)計(jì)了如圖所示的輸電電路。求:

1)輸電線上的電流大;

2)升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比;

3)降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示是一定質(zhì)量的理想氣體的pV圖線,若其狀態(tài)由A→B→C→AA→B等容,B→C等壓,C→A等溫,則氣體在ABC三個(gè)狀態(tài)時(shí)(  )

A. 單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)nAnBnC

B. 氣體分子的平均速率vA>vB>vC

C. 氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁的平均作用力FA>FBFBFC

D. 氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積碰撞的次數(shù)NA>NB,NA>NC

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】A、B兩質(zhì)點(diǎn)沿同一直線運(yùn)動(dòng),它們的速度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示,其中A按正弦規(guī)律變化,B按余弦規(guī)律變化。若t2時(shí)刻兩質(zhì)點(diǎn)相遇,下列說(shuō)法正確的是

A. B的加速度大小不斷減小

B. tt1時(shí)刻A、B相遇

C. t0時(shí)刻BA的前面

D. 0t2時(shí)間內(nèi)兩質(zhì)點(diǎn)之間的距離先增大后減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某人騎自行車在平直道路上行進(jìn),圖中的實(shí)線記錄了自行車開始一段時(shí)間內(nèi)的v-t圖象,某同學(xué)為了簡(jiǎn)化計(jì)算,用虛線作近似處理,下列說(shuō)法正確的是

A.t1時(shí)刻,虛線反映的加速度比實(shí)際的大

B.0t1時(shí)間內(nèi),由虛線計(jì)算出的平均速度比實(shí)際的大

C.t1-t2時(shí)間內(nèi),由虛線計(jì)算出的平均速度比實(shí)際的大

D.t3-t4時(shí)間內(nèi),由虛線計(jì)算出的位移比實(shí)際的小

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