【題目】如圖所示,水平固定且間距為L的足夠長平行導(dǎo)軌,處于方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中,質(zhì)量均為ma、b導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好的,a電阻為2R,b電阻為R.現(xiàn)對a施加一平行于導(dǎo)軌的恒力F,使其由靜止開始水平向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)a向右的位移為x時(shí),a的速度達(dá)到最大且b剛好不滑動(dòng).已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,兩棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,導(dǎo)軌電阻不計(jì),重力加速度為g.求:

1b中的最大電流;

2a的最大速度與F的大。

3a發(fā)生位移x的過程中,b產(chǎn)生的焦耳熱.

【答案】(1) (2) 2μmg (3) -

【解析】

1b棒恰好不滑動(dòng)時(shí),有:

BIL=μmg

解得:

I=

2)根據(jù)閉合電路歐姆定律,有:

E=IRa+Rb

a桿切割所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢:

E=BLv

解得:

v=

a桿達(dá)到最大速度后做勻速運(yùn)動(dòng),有:

F=μmg+BIL

解得:

F=2μmg

3)根據(jù)動(dòng)能定理有:

F·x-μmgx-W克安=

W克安=Q

Qb=

解得:

Qb=-

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】如圖所示,某物體自空間O點(diǎn)以水平初速度拋出,落在地面上的A點(diǎn),其軌跡為一拋物線,F(xiàn)仿此拋物線制作一個(gè)光滑滑道并固定在與OA完全重合的位置上,然后將此物體從O點(diǎn)由靜止釋放,受微小擾動(dòng)而沿此滑道滑下,在下滑過程中物體未脫離滑道。P為滑道上一點(diǎn),OP連線與豎直方向成45°角,則此物體

A.物體經(jīng)過P點(diǎn)時(shí),速度的水平分量為

B.O運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間為

C.物體經(jīng)過P點(diǎn)時(shí),速度的豎直分量為

D.物體經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度大小為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】20分)如圖所示,在坐標(biāo)系Oxy的第一象限中存在沿y軸正方向的勻速磁場,場強(qiáng)大小為E。在其它象限中存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于紙面向里。Ay軸上的一點(diǎn),它到坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離為h;Cx軸上的一點(diǎn),到O的距離為L。一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶負(fù)電的粒子以某一初速度沿x軸方向從A點(diǎn)進(jìn)入電場區(qū)域,繼而通過C點(diǎn)進(jìn)入磁場區(qū)域。并再次通過A點(diǎn),此時(shí)速度方向與y軸正方向成銳角。不計(jì)重力作用。試求:

1)粒子經(jīng)過C點(diǎn)速度的大小和方向;

2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖的理想變壓器電路中,原副線圈的匝數(shù)比為3:1,電阻R1R2阻值相等.a、b兩端接電壓恒定的正弦交流電源.在滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)的過程中

A.R1消耗的功率增大B.電源的輸入功率減小

C.流過R1R2的電流的頻率相同D.R1、R2消耗的功率之比為1:9

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖中MN是某電場中的一條水平電場線。一帶正電粒子射入此靜電場中后,沿軌跡ABC運(yùn)動(dòng)(B在電場線上)。下列說法中正確的是

A.

B. 粒子在B點(diǎn)受電場力方向水平向左

C. 粒子一定做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

D. 粒子在A點(diǎn)的電勢能比在C點(diǎn)的電勢能大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,為一磁約束裝置的原理圖,圓心為原點(diǎn)O、半徑為R0的圓形區(qū)域Ⅰ內(nèi)有方向垂直xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場B1,環(huán)形區(qū)域Ⅱ內(nèi)有方向垂直xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場B2.一質(zhì)量為m、電量為q、速度為v的帶正電粒子(不計(jì)重力),從坐標(biāo)為(0,R0)A點(diǎn)沿y負(fù)方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ,經(jīng)過x軸上的P點(diǎn)且沿x軸正方向進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ,接著又從Q點(diǎn)第2次射入?yún)^(qū)域Ⅰ,已OQx軸正方向成60°.求:

1)磁場B1的大;

2)磁場B2的大小及環(huán)形半徑R至少為大;

3)粒子從A點(diǎn)沿y軸負(fù)方向射入后至再次以相同的速度經(jīng)過A點(diǎn)的時(shí)間t

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個(gè)帶電粒子沿垂直于磁場的方向射入一勻強(qiáng)磁場.粒子的一段徑跡如圖所示.徑跡上的每一小段都可近似看成圓。捎趲щ娏W邮寡赝镜目諝怆婋x,粒子的能量逐漸減小(帶電量不變).從圖中情況可以確定( )

A.粒子從ab,帶正電B.粒子從ab,帶負(fù)電

C.粒子從ba,帶正電D.粒子從ba,帶負(fù)電

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖兩個(gè)電阻R1R2串聯(lián)后接在電路中a、b兩點(diǎn)。已知a、b兩點(diǎn)的電壓保持U不變。此時(shí)R1兩端電壓為U1,R2兩端電壓為U2某同學(xué)把一個(gè)內(nèi)阻不是很大的電壓表并聯(lián)在R1兩端時(shí),電壓表讀數(shù)為U3,將該電壓表并聯(lián)在R2兩端時(shí),讀數(shù)為U4。則有

A.U1+U2=U,U1:U2=R1:R2

B.U3+U4=U,U3:U4=R1:R2

C.U1U3U2U4

D.U1U3,U2U4

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示xOy坐標(biāo)系,在第二象限內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場,在第一、第四象限內(nèi)分別存在勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向如圖所示,F(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的帶正電的粒子在該平面內(nèi)從x軸上的P點(diǎn),以垂直于x軸的初速度v0進(jìn)入勻強(qiáng)電場,恰好經(jīng)過y軸上的Q點(diǎn),且與y軸成450角射出電場,再經(jīng)過一段時(shí)間又恰好垂直于x軸進(jìn)入第四象限的磁場。已知OP之間的距離為d(不計(jì)粒子的重力)。求:

(1)O點(diǎn)到Q點(diǎn)的距離;

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;

(3)帶電粒子自進(jìn)入電場至在磁場中第二次經(jīng)過x軸所用的時(shí)間。

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