【題目】如圖所示,兩根粗細(xì)均勻的金屬桿ABCD的長度均為L,電阻均為R,質(zhì)量均為m,用兩等長的、質(zhì)量和電阻均不計(jì)的、不可伸長的柔軟導(dǎo)線將它們連成閉合回路,懸跨在絕緣的、水平光滑的圓棒兩側(cè),ABCD處于水平。在金屬桿AB的下方有高度為H的水平勻強(qiáng)磁場,磁感強(qiáng)度的大小為B,方向與回路平面垂直,此時CD處于磁場中。現(xiàn)從靜止開始釋放金屬桿AB施加F2mg的恒力,AB下落一段距離h后,在AB即將進(jìn)入磁場的上邊界時,其加速度為零,此時金屬桿CD還處于磁場中,重力加速度為g,試求:

1)金屬桿AB即將進(jìn)入磁場上邊界時的速度v1;

2)在此過程中金屬桿AB上產(chǎn)生的焦耳熱Q和通過導(dǎo)線截面的電量q;

3)設(shè)金屬桿AB在磁場中運(yùn)動的速度為v2,通過計(jì)算說明v2大小的可能范圍;

4)依據(jù)第(3)問的結(jié)果,請定性畫出金屬桿AB在穿過整個磁場區(qū)域的過程中可能出現(xiàn)的速度-時間圖象(vt)圖(任畫一個可能圖象)。

【答案】12 3

4)四種可能性:

【解析】1AB桿達(dá)到磁場邊界時,加速度為零,系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),

AB桿:3mg2T

CD桿:2TmgBIL

FBIL

解得:

2)以AB、CD棒組成的系統(tǒng)在此過程中,根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒有:

Fh+mghmgh2Q×2mv12

解得

通過導(dǎo)線截面的電量:

3AB桿與CD桿都在磁場中運(yùn)動,直到達(dá)到勻速,此時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),

AB桿:3mg2TBIL

CD桿:2T'=mgBIL

FBIL

解得:

所以

4AB桿以速度v1進(jìn)入磁場,系統(tǒng)受到安培力(阻力)突然增加,系統(tǒng)做加速度不斷減小的減速運(yùn)動,接下來的運(yùn)動情況有四種可能性:

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩個質(zhì)量不同的天體A,B構(gòu)成雙星系統(tǒng),它們以二者連線上的某一點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動,天體A質(zhì)量為mA,天體B質(zhì)量為mB,兩天體間的距離為L,下列說法正確的是

A. 圓心到天體A的距離為

B. 天體A與天體B的角速度之比為mAmB

C. 天體A與天體B的線速度之比為mBmA

D. 若在圓心處放一個質(zhì)點(diǎn),天體A、B對它的萬有引力之比為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】輕質(zhì)細(xì)線吊著一邊長為L=08m的單匝正方形線圈abcd,線圈總電阻為R=1Ω。邊長為d=04m的正方形磁場區(qū)域?qū)ΨQ分布在線圈下邊的兩側(cè),如圖(甲)所示。磁場方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間變化如圖(乙)所示,(線圈始終保持靜止). 求:

1)線圈abcd中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E大小和感應(yīng)電流的方向;

2t1=4s時,cd邊所受的安培力大小及方向。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有一列簡諧 橫波的波源在O處,某時刻沿x軸正方向傳播的振動形式傳到20cm處,此時x軸上10cm處的質(zhì)點(diǎn)已振動0.2sP點(diǎn)離O80cm,如圖所示,取該時刻為t0時,下列說法正確的是(

A. P點(diǎn)起振時的速度方向沿y軸正方向

B. 波的傳播速度為0.5m/s

C. 經(jīng)過1.3s,P點(diǎn)第一次到達(dá)波谷

D. 00.1s時間內(nèi),x10cm處的質(zhì)點(diǎn)振動的速度逐漸增大

E. x15cm處的質(zhì)點(diǎn)從開始起振到P點(diǎn)開始起振的時間內(nèi)通過的路程為52cm

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,光滑水平面上放置斜面體ABCABBC圓滑連接,AB表面粗糙且水平(長度足夠長),傾斜部分BC表面光滑,與水平面的夾角。在斜面體右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個力傳感器,規(guī)定力傳感器受壓時,其示數(shù)為正值;力傳感器被拉時,其示數(shù)為負(fù)值。一個可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊從斜面體的C點(diǎn)由靜止開始下滑,運(yùn)動過程中,力傳感器記錄到力F和時間t 的關(guān)系如圖乙所示。 (sin37°=06,cos37°=08g10ms2),求:

1)斜面體傾斜部分BC的長度

2)滑塊的質(zhì)量

3)運(yùn)動過程中滑塊克服摩擦力做的功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩條長直導(dǎo)線ABCD相互垂直,彼此相隔一很小距離,通以如圖所示方向的電流,其中AB固定,CD可以其中心為軸自由轉(zhuǎn)動或平動,則CD的運(yùn)動情況是(

A. 順時針方向轉(zhuǎn)動,同時靠近導(dǎo)線AB

B. 順時針方向轉(zhuǎn)動,同時離開導(dǎo)線AB

C. 逆時針方向轉(zhuǎn)動,同時離開導(dǎo)線AB

D. 逆時針方向轉(zhuǎn)動,同時靠近導(dǎo)線AB

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線a、b、c為電場中的三條等勢線,相鄰兩等勢線之間的電勢差相等,從等勢線a上一點(diǎn)A處,分別射出甲、乙兩個粒子,兩粒子在電場中的運(yùn)動軌跡分別交等勢線cB、C兩點(diǎn),甲粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)動能變化量的絕對值為E,乙粒子從A點(diǎn)到C點(diǎn)動能變化量的絕對值為。不計(jì)粒子重力及兩粒子間的相互作用,由此可判斷( )

A. 甲粒子一定帶正電,乙粒子一定帶負(fù)電

B. 甲、乙兩粒子的電荷量一定滿足

C. 甲粒子動能增加,乙粒子動能減少

D. 甲粒子在B點(diǎn)的電勢能絕對值一定是乙粒子在C點(diǎn)的2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在一固定的條形磁鐵上方有一鐵圈讓鐵圈由靜止自由落下,若下落過程中鐵圈始終水平.不計(jì)空氣阻力.關(guān)于鐵圈下落過下列說法正確的是

A. 整個下落過程中,鐵圈中的電流方向始終不變

B. 鐵圈的加速度始終大于重力加速度

C. 鐵圈下落到磁鐵中間位置時,加速度等于重力加速度

D. 若把鐵圈換成塑料圈,下落相同高度所需的時間變短

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】研究表明,地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢,3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為22小時.假設(shè)這種趨勢會持續(xù)下去,地球的其它條件都不變,則未來與現(xiàn)在相比( )

A. 地球的第一宇宙速度變小

B. 地球赤道處的重力加速度變小

C. 地球同步衛(wèi)星距地面的高度變小

D. 地球同步衛(wèi)星的線速度變小

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