【題目】小明設(shè)計的電磁健身器的簡化裝置如圖所示,兩根平行金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)=0.50 m,傾角θ=53°,導(dǎo)軌上端串接一個R=0.05 Ω的電阻。在導(dǎo)軌間長d=0.56 m的區(qū)域內(nèi),存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=2.0 T。質(zhì)量m=4.0 kg的金屬棒CD水平置于導(dǎo)軌上,用絕緣繩索通過定滑輪與拉桿GH相連。CD棒的初始位置與磁場區(qū)域的下邊界相距s=0.24 m。一位健身者用恒力F=80 N拉動GH桿,CD棒由靜止開始運動,上升過程中CD棒始終保持與導(dǎo)軌垂直。當(dāng)CD棒到達磁場上邊界時健身者松手,觸發(fā)恢復(fù)裝置使CD棒回到初始位置(重力加速度g=10 m/s2,sin 53°=0.8,不計其他電阻、摩擦力以及拉桿和繩索的質(zhì)量)。求

(1)CD棒進入磁場時速度v的大。

(2)CD棒進入磁場時所受的安培力FA的大。

(3)在拉升CD棒的過程中,健身者所做的功W和電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q。

【答案】(1)2.4 m/s(2)48 N(3)64 J26.88 J

【解析】(1)由牛頓定律

進入磁場時的速度

(2)感應(yīng)電動勢

感應(yīng)電流

安培力

代入得

(3)健身者做功

由牛頓定律;

CD棒在磁場區(qū)做勻速運動

在磁場中運動時間

焦耳熱

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】農(nóng)民在精選谷種時,常用一種叫風(fēng)車的農(nóng)具進行分選。在同一風(fēng)力作用下,谷種和癟谷空殼谷粒都從洞口水平飛出,結(jié)果谷種和癟谷落地點不同,自然分開,如圖所示。若不計空氣阻力,且離開洞口后不受風(fēng)力影響。對這一現(xiàn)象, 說法正確的是

A谷種飛出洞口時的速度比癟谷飛出洞口時的速度大些

B谷種和癟谷飛出洞口后都做平拋運動

C谷種和癟谷從飛出洞口到落地的時間不相同

DM處是谷種,N處為癟谷

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)要組裝一個由熱敏電阻控制的報警系統(tǒng),要求當(dāng)熱敏電阻的溫度達到或超過60 ℃時,系統(tǒng)報警。提供的器材有:熱敏電阻,報警器(內(nèi)阻很小,流過的電流超過時就會報警),電阻箱(最大阻值為999.9 Ω),直流電源(輸出電壓為U,內(nèi)阻不計),滑動變阻器(最大阻值為1 000 Ω),滑動變阻器(最大阻值為2 000 Ω),單刀雙擲開關(guān)一個,導(dǎo)線若干。

在室溫下對系統(tǒng)進行調(diào)節(jié),已知U約為18 V,約為10 mA;流過報警器的電流超過20 mA時,報警器可能損壞;該熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小,在60 ℃時阻值為650.0 Ω。

(1)在答題卡上完成待調(diào)節(jié)的報警系統(tǒng)原理電路圖的連線。

(2)在電路中應(yīng)選用滑動變阻器________(填)。

(3)按照下列步驟調(diào)節(jié)此報警系統(tǒng):

①電路接通前,需將電阻箱調(diào)到一固定的阻值,根據(jù)實驗要求,這一阻值為______Ω;滑動變阻器的滑片應(yīng)置于______(填ab)端附近,不能置于另一端的原因是______。

②將開關(guān)向______(填cd)端閉合,緩慢移動滑動變阻器的滑片,直至______。

(4)保持滑動變阻器滑片的位置不變,將開關(guān)向另一端閉合,報警系統(tǒng)即可正常使用。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】避險車道是避免惡性交通事故的重要設(shè)施,由制動坡床和防撞設(shè)施等組成,如圖豎直平面內(nèi),制動坡床視為與水平面夾角為的斜面。一輛長12 m的載有貨物的貨車因剎車失靈從干道駛?cè)胫苿悠麓玻?dāng)車速為23 m/s時,車尾位于制動坡床的低端,貨物開始在車廂內(nèi)向車頭滑動,當(dāng)貨物在車廂內(nèi)滑動了4 m時,車頭距制動坡床頂端38 m,再過一段時間,貨車停止。已知貨車質(zhì)量是貨物質(zhì)量的4倍,貨物與車廂間的動摩擦因數(shù)為0.4;貨車在制動坡床上運動受到的坡床阻力大小為貨車和貨物總重的0.44倍。貨物與貨車分別視為小滑塊和平板,取。求:

(1)貨物在車廂內(nèi)滑動時加速度的大小和方向;

(2)制動坡床的長度。

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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。同心圓內(nèi)存在有垂直圓平面的勻強磁場,同心圓圓心O與xOy平面坐標(biāo)系原點重合。半徑為R0的圓形區(qū)域內(nèi)有方向垂直xOy平面向里的勻強磁場B1。一束質(zhì)量為m、電荷量為q、動能為E0的帶正電粒子從坐標(biāo)為(0、R0)的A點沿y軸負(fù)方向射入磁場區(qū)域,粒子全部經(jīng)過x軸上的P點,方向沿x軸正方向。當(dāng)在環(huán)形區(qū)域加上方向垂直于xOy平面的勻強磁場B2時,上述粒子仍從A點沿y軸負(fù)方向射入?yún)^(qū)域,粒子恰好能夠約束在環(huán)形區(qū)域內(nèi),且經(jīng)過環(huán)形區(qū)域后能夠從Q點沿半徑方向射入?yún)^(qū)域,已知OQ與x軸正方向成60°。不計重力和粒子間的相互作用。求:

(1)區(qū)域中磁感應(yīng)強度B1的大;

(2)環(huán)形區(qū)域中B2的大小、方向及環(huán)形外圓半徑R的大小;

(3)粒子從A點沿y軸負(fù)方向射入后至第一次到Q點的運動時間。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】已知,圖中最小矩形單元的長是高H的4倍,有一小球做平拋運動,軌跡上的四個點分別為A、B、C、D,若重力加速度為g。根據(jù)實驗圖像可知:

1A點 填“是或非”拋出點;

2小球過C點的速度偏離水平方向的夾角的正切值tanα為

3C點的速度的反向延長線 填“經(jīng)過或不經(jīng)過”B點。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個放在水平地面上的物塊,其質(zhì)量為m = 1kg,受到水平推力F = 10N作用,使物塊從靜止開始運動,2s后撤去推力F,若物塊與地面的摩擦因數(shù)為μ= 0.4,

求:(1)加速過程的加速度大小。

(2)物塊在地面上運動的總位移。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一只小船渡河,運動軌跡如圖所示。水流速度各處相同且恒定不變,方向平行于岸邊;小船相對于靜水分別做勻加速、勻減速、勻速直線運動,船相對于靜水的初速度大小均相同,方向垂直于岸邊,且船在渡河過程中船頭方向始終不變。由此可以確定船

A沿AD軌跡運動時,船相對于靜水做勻減速直線運動

B沿三條不同路徑渡河的時間相同

C沿AB軌跡渡河所用的時間最短

D沿AC軌跡船到達對岸的速度最小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是( )

E.光電效應(yīng)實驗說明光具有粒子性

A. 某放射性元素經(jīng)過19天后,余下的該元素的質(zhì)量為原來的,則該元素的半衰期為3.8

B. α粒子散射實驗說明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)

C. 對放射性物質(zhì)施加壓力,其半衰期將減少

D. 氫原子從定態(tài)n=3躍遷到n=2,再躍遷到定態(tài)n=1,則后一次躍遷輻射的光子波長比前一次的要短

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