【題目】如圖a.所示,一對(duì)平行光滑金屬軌道放置在水平面上,兩軌道間距為 L,軌道 ab兩點(diǎn)之間接有阻值為 R 的電阻,有一質(zhì)量為 m、阻值為 r 的導(dǎo)體桿放在軌道上,與兩軌道垂直, 軌道的電阻忽略不計(jì)且足夠長(zhǎng),區(qū)域 abcd 內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B,F(xiàn)用一外力 F 沿軌道方向拉桿,使之由靜止起做加速度為 a 的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。求:

1)流過(guò)電阻 R 的感應(yīng)電流方向;

2)桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),桿兩端電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系式;

3)桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),外力隨時(shí)間變化的關(guān)系式;

4)若某時(shí)刻撤去外力,在圖b.中畫(huà)出桿在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速 度隨時(shí)間的變化所對(duì)應(yīng)的可能的圖線(xiàn),并進(jìn)行分析說(shuō)明。

【答案】1a→R→b23

4

【解析】

1)根據(jù)右手定則可知,流過(guò) R的電流從 aRb

2)桿切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) EBLvBLat

桿兩端電壓

3)桿在磁場(chǎng)中受力如圖所示

由牛頓定律 FFAma

回路中的感應(yīng)電流

桿所受安培力

得外力

4)若在桿離開(kāi)磁場(chǎng)后撤去 F,撤去 F 后桿水平方向不受力,做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。整個(gè)運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖像可能如圖線(xiàn)(1)所示;

若在桿離開(kāi)磁場(chǎng)前撤去 F,在磁場(chǎng)中受水平向左的安培力,桿做減速運(yùn)動(dòng),且加速減小。桿離開(kāi)磁場(chǎng)后做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),圖線(xiàn)可能如 圖(2)所示;桿也可能在磁場(chǎng)中減速直至速度為零,圖線(xiàn)可能如圖(3)所示。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,平面直角坐標(biāo)系xOy,y>0y<區(qū)域存在場(chǎng)強(qiáng)大小相同,方向相反且均平行與y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng),在區(qū)域存在方向垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電粒子,y軸上的點(diǎn)P1(0,3L)以速率v0,方向沿x軸正方向出發(fā),然后經(jīng)過(guò)x軸上的點(diǎn)P28L,0)進(jìn)入磁場(chǎng)。已知帶電粒子分別在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)功時(shí)所受力大小相等,不計(jì)粒子重力。求:

(1)粒子到達(dá)P2點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向;

(2)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

(3)粒子第n次經(jīng)過(guò)x軸的坐標(biāo)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一帶負(fù)電的微粒只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),其電勢(shì)能隨位移x變化的關(guān)系如圖所示,其中0~x1段是曲線(xiàn),x1~x2段是平行于x軸的直線(xiàn),x2~x3段是傾斜直線(xiàn),則下列說(shuō)法正確的是

A. 0~x1段電勢(shì)逐漸升高

B. 0~x1段微粒的加速度逐漸減小

C. x2~x3段電場(chǎng)強(qiáng)度減小

D. x2處的電勢(shì)比x3處的電勢(shì)高

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)想用下列實(shí)驗(yàn)器材來(lái)測(cè)定一電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r,同時(shí)測(cè)量一阻值約為幾十歐姆的電阻的阻值,實(shí)驗(yàn)器材如下:

毫安表mA(量程0~120mA);

電壓表(量程0~6V);

滑動(dòng)變阻器R(阻值范圍0-300Ω);

導(dǎo)線(xiàn)若干,開(kāi)關(guān)S一個(gè)

該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①設(shè)計(jì)如圖甲所示的電路圖,正確連接電路;

②滑動(dòng)變阻器滑片處于阻值最大位置,閉合開(kāi)關(guān)S,通過(guò)減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值測(cè)出多組UI的數(shù)據(jù),最后得到如圖乙所示的U-I圖象;

③斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S將待測(cè)電阻Rx,改接在N、H之間,MN間用導(dǎo)線(xiàn)相連,重復(fù)試驗(yàn)步驟②,得到另一條U-I圖線(xiàn),圖線(xiàn)與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為(0,U0),與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為(I0,0)。

(1)請(qǐng)根據(jù)圖甲的電路圖將圖丙中實(shí)物圖連接好_____。

(2)根據(jù)圖乙的圖線(xiàn),可得該電源的電動(dòng)勢(shì)E=___________V,內(nèi)阻r=___________Ω。

(3)待測(cè)電阻的阻值表達(dá)式為Rx=___________。(用題中字母表示)

(4)設(shè)實(shí)驗(yàn)中所用的電壓表和毫安表均為理想電表,Rx接在MN之間與接在N、H之間,滑動(dòng)變阻器的滑片從阻值最大處滑向中點(diǎn)位置的過(guò)程中,對(duì)比兩種情況,則毫安表的示數(shù)變化范圍___________,電壓表示數(shù)變化范圍___________(選填相同不同”)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中:

1)測(cè)量擺線(xiàn)長(zhǎng)度的器材是 _______(選填卷尺米尺);

2)測(cè)出擺長(zhǎng)后,在擺線(xiàn)偏離豎直方向 5位置釋放小球,小球經(jīng)過(guò)_______時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),用秒表記錄小球完成 n 次全振動(dòng)的總時(shí)間 t,得到周期 Tt/n。若擺角從改為,單擺的周期會(huì)_______(選填變大不變變小)。

3)某同學(xué)用細(xì)線(xiàn)和鐵鎖制成一個(gè)單擺,如圖a.所示。他測(cè)得懸 點(diǎn)到小鐵鎖下端的距離 L,然后將小鐵鎖拉離平衡位置一個(gè)小角度由靜止釋放,測(cè)出振動(dòng)周期 T。多次改變懸線(xiàn)長(zhǎng)并重復(fù)上面操作,得到多組 L、T 的數(shù)據(jù),作出 T2-L 圖像如圖b.所示。若圖線(xiàn)的斜率 k,截距為 L0,則當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?/span>_________;小鐵鎖的重心到其下端的距離為________

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示是宇宙空間中某處孤立天體系統(tǒng)的示意圖,位于O點(diǎn)的一個(gè)中心天體有兩顆環(huán)繞衛(wèi)星,衛(wèi)星質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于中心天體質(zhì)量,且不考慮兩衛(wèi)星間的萬(wàn)有引力。甲衛(wèi)星繞O點(diǎn)做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng),乙衛(wèi)星繞O點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為橢圓,半長(zhǎng)軸為r、半短軸為,甲、乙均沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)轉(zhuǎn)。兩衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)軌跡共面且交于M、N兩點(diǎn)。某時(shí)刻甲衛(wèi)星在M處,乙衛(wèi)星在N處。下列說(shuō)法正確的是

A. 甲、乙兩衛(wèi)星的周期相等

B. 甲、乙兩衛(wèi)星各自經(jīng)過(guò)M處時(shí)的加速度大小相等

C. 乙衛(wèi)星經(jīng)過(guò)M、N處時(shí)速率相等

D. 甲、乙各自從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)所需時(shí)間之比為1∶3

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】“蹦極”是一種富有刺激性的勇敢者的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。如圖所示,一根彈性橡皮繩一端系于跳臺(tái),另一端系于人的腿部。不計(jì)空氣阻力,在蹦極者從跳臺(tái)下落到最低點(diǎn)的過(guò)程中,則(  )

A. 蹦極者下落至最低點(diǎn)時(shí)橡皮繩的彈性勢(shì)能最大

B. 蹦極者下落至橡皮繩原長(zhǎng)位置時(shí)動(dòng)能最大

C. 蹦極者的機(jī)械能先增大后減小

D. 蹦極者重力勢(shì)能與橡皮繩彈性勢(shì)能之和一直減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】小型發(fā)電站為某村寨110戶(hù)家庭供電,輸電原理如圖所示,圖中的變壓器均為理想變壓器,其中降壓變壓器的匝數(shù)比為n3n4501,輸電線(xiàn)的總電阻R10 Ω。某時(shí)段全村平均每戶(hù)用電的功率為200 W,該時(shí)段降壓變壓器的輸出電壓為220 V。則此時(shí)段( )

A. 降壓變壓器的輸入電壓為11 kVB. 發(fā)電機(jī)的輸出功率為22 kW

C. 輸電線(xiàn)的電流為1 100 AD. 輸電線(xiàn)上損失的功率約為8.26 W

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,兩端開(kāi)口的U形玻璃管兩邊粗細(xì)不同,粗管橫截面積是細(xì)管的2倍.管中裝入水銀,兩管中水銀面與管口距離均為12 cm,大氣壓強(qiáng)為p075 cmHg.現(xiàn)將粗管管口封閉,然后將細(xì)管管口用一活塞封閉并將活塞緩慢推入管中,直至兩管中水銀面高度差達(dá)6 cm為止,求活塞下移的距離(假設(shè)環(huán)境溫度不變)

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同步練習(xí)冊(cè)答案