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【題目】如圖所示,水平放置的U形導軌足夠長,置于方向豎直向上的勻強磁場中,磁感應強度大小為B=5T,導軌寬度L=0.4m,左側與R=0.5Ω的定值電阻連接。右側有導體棒ab跨放在導軌上,導體棒ab質量m=2.0kg,電阻r=0.5Ω,與導軌的動摩擦因數μ=0.2,其余電阻可忽略不計。導體棒ab在大小為10N的水平外力F作用下,由靜止開始運動了x=40cm后,速度達到最大,取g=10m/s2.求:

(1)導體棒ab運動的最大速度是多少?

(2)當導體棒ab的速度v=1ms時,導體棒ab的加速度是多少?

(3)導體棒ab由靜止達到最大速度的過程中,電阻R上產生的熱量是多少?

【答案】(1)vm=1.5m/s (2)a=1m/s2 (3)QR=0.075J

【解析】

1)導體棒ab垂直切割磁感線,產生的電動勢大。EBLv,

由閉合電路的歐姆定律得:

導體棒受到的安培力:FA=BIL,

當導體棒做勻速直線運動時速度最大,由平衡條件得:

解得最大速度:vm=1.5m/s;

2)當速度為v由牛頓第二定律得:

解得:a=1m/s2;

3)在整個過程中,由能量守恒定律可得:

解得:Q=0.15J,

所以QR=0.075J

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,勻強磁場的磁感應強度B=0.5T,邊長為L=10 cm的正方形線圈abcd100匝,線圈電阻r=1Ω,線圈繞垂直于磁感線的對稱軸勻速轉動,角速度為ω=2π rad/s,外電路電阻R=4Ω,求:(答案可以保留根號和π)

(1)轉動過程中感應電動勢的最大值;

(2)由圖示位置轉過60角的過程中產生的平均感應電動勢;

(3)交流電電壓表的示數;

(4)轉動一周外力所做的功;

(5)由圖示位置轉過60角過程通過R的電荷量為多少?

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【題目】某實驗小組的同學利用游標卡尺和螺旋測微器測量一質量分布均勻的長直導體的長度和直徑,其中測量結果如圖甲、乙所示,則長直導體的長度為________cm;長直導體的直徑為________mm.

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【題目】如圖所示的圓形區(qū)域內有垂直于紙面向里的勻強磁場,兩個比荷相同、速率不同的帶電粒子正對圓心O射入磁場,分別從a、b兩點射出,下列說法正確的是( 。

A. b點射出的粒子運動半徑較小

B. a點射出的粒子速率較大

C. b點射出的粒子運動時間較長

D. a點射出的粒子速度偏轉角較大

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【題目】如圖所示,在xoy平面內的坐標原點處,有一個粒子源,某一時刻以同一速率v發(fā)射大量帶正電的同種粒子,速度方向均在xoy平面內,且對稱分布在x軸兩側的30°角的范圍內。在直線x=ax=2a之間包括邊界存在勻強磁場,方向垂直于xoy平面向外,已知粒子在磁場中運動的軌跡半徑為2a。不計粒子重力及粒子間的相互作用力,下列說法正確的是(

A. 最先進入磁場的粒子在磁場中運動的時間為

B. 最先進入和最后進入磁場中的粒子在磁場中運動的時間都相等

C. 最后從磁場中射出的粒子在磁場中運動的時間為

D. 最后從磁場中射出的粒子出場的位置坐標為

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【題目】測定一節(jié)干電池的電動勢和內阻的實驗中,提供如下實驗器材:

一節(jié)干電池(電動勢約為1.5V,內阻約為

電壓表V(量程02V,內阻約為3kΩ

電流表A(量程00.6A,內阻為0.2Ω

滑動變阻器R1(阻值為010Ω

滑動變阻器R2(阻值為050Ω

開關、導線若干

1)若考慮電流表、電壓表內阻的影響,現(xiàn)希望能準確地測出這節(jié)干電池的電動勢和內阻,則應選擇_____(填)電路進行實驗。為了調節(jié)方便,則滑動變阻器應該選擇_____(填“R1“R2)。(2)在進行了正確的選擇和操作后,某同學通過調節(jié)滑動變阻器的滑片得到兩組電流表與電壓表的示數,分別為U11.0V,I10.3A;U20.7VI20.5A.由此可求得該干電池的電動勢E_____V,內阻r_____Ω

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【題目】某物體運動的速度圖象如圖所示,根據圖象可知  

A. 內的加速度為 B. 內的位移為10m

C. 2s末與第3s末物體的位置相同 D. 1s末與第5s末加速度方向相同

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【題目】(6分)某學習小組利用如圖所示的裝置驗證動能定理。

(1)將氣墊導軌調至水平,安裝好實驗器材,從圖中讀出兩光電門中心之間的距離S=__________cm;

2)測量擋光條的寬度d,記錄擋光條通過光電門12所用的時間△t1△t2,并從拉力傳感器中讀出滑塊受到的拉力F,為了完成實驗,還需要直接測量的一個物理量是____________________________;

(3)該實驗是否需要滿足砝碼盤和砝碼的總質量遠小于滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質量?______________(填

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【題目】太陽能電池板在有光照時,可以將光能轉化為電能,在沒有光照時,可以視為一個電學器件。某實驗小組根據測繪小燈泡伏安特性曲線的實驗方法,探究一個太陽能電池板在沒有光照時(沒有儲存電能)U特性。所用的器材包括:太陽能電池板,電源E,電流表A,電壓表V,滑動變阻器R,開關S及導線若干。

(1)為了達到上述目的,實驗電路應選用圖甲中的圖___________(“a”“b”)。

(2)該實驗小組根據實驗得到的數據,描點繪出了如圖乙的I-U圖像。由圖可知,當電壓小于2.00V時,太陽能電池板的電阻___________(很大很小”):當電壓為2.80V時,太陽能電池板的電阻為___________。

(3)當有光照射時,太陽能電池板作為電源,其路端電壓與總電流的關系如圖丙所示,分析該曲線可知,該電池板作為電源時的電動勢為___________V.若把它與阻值為1kQ的電阻連接構成一個閉合電路,在有光照射情況下,該電池板的效率是___________%。(結果保留三位有效數字)

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