【題目】如圖甲所示,足夠長的兩金屬導(dǎo)軌水平平行固定,兩導(dǎo)軌間距為電阻不計(jì),且處在豎直向上的磁場中,完全相同的導(dǎo)體棒垂直放置在導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌接觸良好,兩導(dǎo)體棒的間距也為,電阻均為,開始時(shí)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示的規(guī)律變化,當(dāng)時(shí)導(dǎo)體棒剛好要滑動(dòng),已知,滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力。

1)求每根導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的滑動(dòng)摩擦力的大小及內(nèi)整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱。

2)若保持磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變,用一個(gè)水平向右的力拉導(dǎo)體棒使導(dǎo)體棒由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),力的變化規(guī)律如圖丙所示,則經(jīng)過多長時(shí)間導(dǎo)體棒開始滑動(dòng)?每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量為多少?

3)當(dāng)(2)問中的拉力作用時(shí)間為4s時(shí),求兩棒組成的系統(tǒng)的總動(dòng)量。

【答案】123

【解析】(1)開始時(shí)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化,則回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為:

則電路中的電流為:

當(dāng)時(shí):

0.8s內(nèi)整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為:

(2)對(duì)b棒,根據(jù)牛頓第二定律有: ,

即:

結(jié)合圖像的縱軸截距和斜率可得:

解得:

當(dāng)導(dǎo)體棒a剛好要滑動(dòng)時(shí)有:

解得:

此時(shí)導(dǎo)體棒b運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:

(3)當(dāng)導(dǎo)體棒滑動(dòng)后的2s內(nèi), 兩棒受到的安培力等大反向,對(duì)系統(tǒng),

根據(jù)動(dòng)量定理有:

由題圖丙圖像與時(shí)間軸所圍面積的意義可知:

則:

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,細(xì)線上端固定于O點(diǎn),其下端系一小球,靜止時(shí)細(xì)線長L.現(xiàn)將懸線和小球拉至圖中實(shí)線位置,此時(shí)懸線與豎直方向的夾角θ60°,并于小球原來所在的最低點(diǎn)處放置一質(zhì)量相同的泥球,然后使懸掛的小球從實(shí)線位置由靜止釋放,它運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與泥球碰撞并合為一體,它們一起擺動(dòng)中可達(dá)到的最大高度是(  )

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平放置的封閉絕熱氣缸,被一鎖定的絕熱活塞分為體積相等的a、b兩部分。已知a部分氣體為1mol氧氣,b部分氣體為2 mol氧氣,兩部分氣體溫度相等,均可視為理想氣體。解除鎖定,活塞滑動(dòng)一段距離后,兩部分氣體各自再次達(dá)到平衡態(tài)時(shí),它們的體積分別為Va、Vb,溫度分別為Ta、Tb。下列說法正確的是

A.VaVb, TaTbB.VaVb, TaTb

C.VaVb, TaTbD.VaVb, TaTb

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(1)測定玻璃磚的折射率的實(shí)驗(yàn)中,取一塊半圓形玻璃磚,O點(diǎn)為圓心,一束紅色激光從左側(cè)圓面對(duì)準(zhǔn)圓心O進(jìn)入玻璃磚,最初入射光線垂直于玻璃磚右側(cè)平面,如圖中實(shí)線所示.保持入射光方向和O點(diǎn)位置不變,讓玻璃磚繞O點(diǎn)沿逆時(shí)針方向緩慢旋轉(zhuǎn),當(dāng)轉(zhuǎn)過θ角時(shí)(圖中虛線位置),折射光線消失.則玻璃對(duì)紅光的折射率n_________;已知綠光的折射率大于紅光的折射率,若換綠色激光重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),則折射光線消失時(shí),玻璃磚轉(zhuǎn)過的角度θ___θ(填).

(2)有兩組同學(xué)利用假期分別去參觀北京大學(xué)和南京大學(xué)的物理實(shí)驗(yàn)室,各自利用先進(jìn)的DIS系統(tǒng)較準(zhǔn)確地探究了單擺的周期T與擺長L的關(guān)系

以下對(duì)實(shí)驗(yàn)的幾點(diǎn)建議中,有利于提高測量結(jié)果精確度的是________

A.實(shí)驗(yàn)中適當(dāng)加長擺線

B.單擺偏離平衡位置的角度大一些

C.當(dāng)單擺經(jīng)過最大位移處開始計(jì)時(shí)

D.測量多組周期T和擺長L,作T2L關(guān)系圖像來處理數(shù)據(jù)

他們交換了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并由計(jì)算機(jī)繪制了T2L圖像,如圖甲所示.去北京大學(xué)的同學(xué)所測實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)應(yīng)的曲線是________(填AB

在南京大學(xué)做探究的同學(xué)還利用計(jì)算機(jī)繪制了當(dāng)?shù)貎煞N單擺的振動(dòng)圖象(如圖乙),由圖可知,兩單擺擺長之比________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】物理小組在一次探究活動(dòng)中測量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端裝有定滑輪;木板上有一滑塊,其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50 Hz。開始實(shí)驗(yàn)時(shí),在托盤中放入適量砝碼,滑塊開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在紙帶上打出一系列小點(diǎn)。

1)上圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分,012、3、4567是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。可以測出1~6每個(gè)點(diǎn)的瞬時(shí)速度,畫出v-t圖象,進(jìn)而得到a,其中3號(hào)點(diǎn)的瞬時(shí)速度的大小v3________ m/s2(保留三位有效數(shù)字)。

2)也可以去除一個(gè)數(shù)據(jù),利用逐差法處理數(shù)據(jù),如果去除的是288cm這一數(shù)據(jù),計(jì)算出滑塊的加速度a________ m/s2(保留三位有效數(shù)字).

3)為測量動(dòng)摩擦因數(shù),下列物理量中還應(yīng)測量的有________(填入所選物理量前的字母,完全選對(duì)才得分):還需要使用的儀器是

A.木板的長度l

B.木板的質(zhì)量m1

C.滑塊的質(zhì)量m2

D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m3

E.利用秒表測量滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t

4)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ________(用被測物理量的字母表示,重力加速度為g)。與真實(shí)值相比,測量的動(dòng)摩擦因數(shù)________(填偏大偏小)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】將一個(gè)分子固定在O點(diǎn),另一分子放在圖中的點(diǎn),兩分子之間的作用力與其間距的關(guān)系圖線如圖所示,虛線1表示分子間相互作用的斥力,虛線2表示分子間相互作用的引力,實(shí)線3表示分子間相互作用的合力,如果將分子點(diǎn)無初速度釋放,分子僅在分子力的作用下始終沿水平方向向左運(yùn)動(dòng),則下列說法正確的是( 。

A.分子點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過程中,先加速再減速

B.分子點(diǎn)的分子勢能最小

C.分子點(diǎn)的加速度大小為零

D.分子點(diǎn)釋放后運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)左側(cè)的過程中,加速度先增大后減小再增大

E.該圖能表示固、液、氣三種狀態(tài)下分子力的變化規(guī)律

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的物塊從A點(diǎn)由靜止開始下落,加速度是g/2,下落H到B點(diǎn)后與一輕彈簧接觸,又下落h后到達(dá)最低點(diǎn)C,在由A運(yùn)動(dòng)到C的過程中,空氣阻力恒定,則( )

A.物塊機(jī)械能守恒

B.物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

C.物塊機(jī)械能減少mg(H+h)

D.物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少mg(H+h)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖中所示是一種電四極子,4個(gè)點(diǎn)電荷分布于正方形的四個(gè)頂點(diǎn),帶電量均為q,兩個(gè)為正電荷,兩個(gè)為負(fù)電荷,O為電四極子的中心,OP為水平直線,且與電四極子的一邊平行,則下列說法正確的是

A. P點(diǎn)場強(qiáng)方向垂直OP向上

B. O點(diǎn)電勢比P點(diǎn)電勢高

C. O點(diǎn)場強(qiáng)小于P點(diǎn)場強(qiáng)

D. 將一個(gè)正電荷沿OP連線從O移動(dòng)到P點(diǎn),電場力做正功,電勢能減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有兩顆衛(wèi)星分別用、表示,若、兩顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為49,如圖所示,則下列說法正確的是(  )

A.、兩顆衛(wèi)星的質(zhì)量之比為32

B.、兩顆衛(wèi)星運(yùn)行的線速度大小之比為23

C.、兩顆衛(wèi)星運(yùn)行的角速度之比為278

D.兩顆衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度大小之比為94

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