【題目】如圖所示,在方向豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩條光滑固定的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ,導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),間距為L(zhǎng)=0.5m,其電阻不計(jì),導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)垂直,ab、cd為兩根相同的、垂直于導(dǎo)軌水平放置的金屬棒,電阻均為R=2Ω,質(zhì)量均為m=2kg,與金屬導(dǎo)軌平行的水平細(xì)線一端固定,另一端與cd棒的中點(diǎn)連接,細(xì)線能承受的最大拉力為T=0.5N,一開始細(xì)線處于伸直狀態(tài),兩棒均靜止,ab棒在平行導(dǎo)軌的水平拉力的作用下以加速度a=2m/s2向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),兩根金屬棒運(yùn)動(dòng)時(shí)始終與導(dǎo)軌接觸良好且與導(dǎo)軌相垂直.

(1)求經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間細(xì)線被拉斷?

(2)從ab棒開始運(yùn)動(dòng)到cd棒剛要運(yùn)動(dòng)過程中,流過cd棒的電量.

(3)若在細(xì)線被拉斷瞬間撤去水平拉力,求此后電路中產(chǎn)生的焦耳熱

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)設(shè)經(jīng)t時(shí)間細(xì)線被拉斷,此時(shí)ab棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為:

ab棒的速度為 回路中的感應(yīng)電流為:

cd棒所受的安培力為: 細(xì)線被拉斷時(shí)有:

聯(lián)立解得:

(2)從ab棒開始運(yùn)動(dòng)到cd棒剛要開始運(yùn)動(dòng)的過程中,由法拉第電磁感應(yīng)定律得:

解得:

解得:

(3)兩棒最終以相同的速度做勻速運(yùn)動(dòng),根據(jù)動(dòng)量守恒定律有:得:

細(xì)線斷后,回路中產(chǎn)生的焦耳熱為:

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組打算制作一個(gè)火箭。甲同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)火箭質(zhì)量為m,可提供恒定的推動(dòng)力,大小為F2mg,持續(xù)時(shí)間為t。乙同學(xué)對(duì)甲同學(xué)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了改進(jìn),采用二級(jí)推進(jìn)的方式,即當(dāng)質(zhì)量為m的火箭飛行經(jīng)過時(shí),火箭丟棄掉的質(zhì)量,剩余時(shí)間,火箭推動(dòng)剩余的繼續(xù)飛行。若采用甲同學(xué)的方法火箭最高可上升的高度為h,則采用乙同學(xué)的方案火箭最高可上升的高度為(重力加速度取g,不考慮燃料消耗引起的質(zhì)量變化)(  )

A. 1.5h B. 2h C. 2.75h D. 3.25h

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,板長(zhǎng)為L的平行板電容器與一直流電源相連接,其極板與水平面成30°角;若帶電微粒甲乙由圖中的P點(diǎn)射入電容器,分別沿著虛線12運(yùn)動(dòng)(虛線1為水平線,虛線2為平行且靠近上極板的直線),則下列關(guān)于帶電微粒的說法正確的是

A. 兩微粒均做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

B. 兩微粒電勢(shì)能均逐漸增加

C. 兩微粒機(jī)械能均守恒

D. 若兩微粒質(zhì)量相同,甲的電量一定比乙大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在一次救災(zāi)工作中,一架沿水平直線飛行的直升機(jī)A,用懸索(重力可忽略不計(jì))救護(hù)困在湖水中的傷員B. 在直升機(jī)A和傷員B以相同的水平速度勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí),懸索將傷員吊起,在某一段時(shí)間內(nèi),A、B之間的距離以l=Ht2(式中H為直升機(jī)A離地面的高度,各物理量的單位均為國際單位制單位)規(guī)律變化,則在這段時(shí)間內(nèi)( 。

A. 懸索的拉力等于傷員的重力

B. 傷員處于超重狀態(tài)

C. 從地面看,傷員做加速度大小、方向均不變的曲線運(yùn)動(dòng)

D. 從地面看,傷員做速度大小增加的直線運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有一根細(xì)而均勻的管狀導(dǎo)電原件(如圖所示),此原件長(zhǎng)L約為3cm,電阻約為100 Ω ,已知這種材料的電阻率為,因該樣品的內(nèi)圓直徑太小,無法直接測(cè)量,為了測(cè)量其內(nèi)圓直徑可先測(cè)其電阻Rx,現(xiàn)提供以下實(shí)驗(yàn)器材:

A20分度的游標(biāo)卡尺

B.螺旋測(cè)微器

C.電流表A1(量程50mA,內(nèi)阻r1100 Ω

D.電流表A2(量程100mA,內(nèi)阻r2約為40 Ω

E.電流表A3(量程1A,內(nèi)阻r3約為0.1 Ω

F.滑動(dòng)變阻器R120 Ω ,額定電流1A

G.滑動(dòng)變阻器R20~20kΩ ,額定電流0.1A

H.直流電源E12V,內(nèi)阻不計(jì))

I.導(dǎo)電材料樣品Rx(長(zhǎng)約為3cm,電阻Rx約為100 Ω

J.開關(guān)一只,導(dǎo)線若干

1用游標(biāo)卡尺測(cè)得該樣品的長(zhǎng)度如圖所示,其示數(shù)L=________mm;用螺旋測(cè)微器測(cè)得該樣品的外徑如圖所示,其示數(shù)D=________mm

2)為了盡可能精確地測(cè)量原件電阻Rx,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合適電路,選擇合適電學(xué)儀器,在方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,所選器材注意角標(biāo)區(qū)分________

3)除了需要測(cè)量樣品長(zhǎng)度L、外徑D外,還需要測(cè)量__________________,用已知物理量的符號(hào)和測(cè)量的符號(hào)來表示樣品的內(nèi)徑d=_________________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所受向心力演示儀,在探究向心力公式的實(shí)驗(yàn)中,為了探究物體質(zhì)量、圓周運(yùn)動(dòng)的半徑、角速度與向心力的關(guān)系,運(yùn)用的物理科學(xué)方法是_________法;現(xiàn)將小球分別放在兩邊的槽內(nèi),為探究小球受到的向心力大小與圓周運(yùn)動(dòng)的半徑的關(guān)系,做法正確的是:在小球運(yùn)動(dòng)的角速度_________(選填相等不相等”)的情況下,用質(zhì)量________(選填相同不相同”)的鋼球做實(shí)驗(yàn)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩物塊A、B套在水平粗糙的CD桿上,并用不可伸長(zhǎng)的輕繩連接,整個(gè)裝置能繞過CD中點(diǎn)的軸OO1轉(zhuǎn)動(dòng),已知兩物塊質(zhì)量相等,桿CD對(duì)物塊A、B的最大靜摩擦力大小相等,開始時(shí)繩子處于自然長(zhǎng)度(繩子恰好伸直但無彈力),物塊BOO1軸的距離為物塊AOO1軸的距離的兩倍,現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng),使轉(zhuǎn)速逐漸增大,在從繩子處于自然長(zhǎng)度到兩物塊A、B即將滑動(dòng)的過程中,下列說法正確的是( )

A. A受到的靜摩擦力一直增大

B. B受到的靜摩擦力先增大,后保持不變

C. A受到的靜摩擦力是先增大后減小

D. A受到的合外力一直在增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】物體在直角坐標(biāo)系xOy所在的平面內(nèi)由O點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng),其沿坐標(biāo)軸方向的兩個(gè)分速度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示則對(duì)該物體運(yùn)動(dòng)過程的描述正確的是()

A. 物體在0~3s做直線運(yùn)動(dòng)

B. 物體在3~4s做直線運(yùn)動(dòng)

C. 物體在3~4s做曲線運(yùn)動(dòng)

D. 物體在0~3s做變加速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,一個(gè)匝數(shù)N=200、電阻r=2Ω的矩形線圈置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的電流通過滑環(huán)與電刷輸送到外電路。電路中的交流電壓表為理想電表,可變電阻R接入電路的阻值為18Ω。穿過線圈的磁通量隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示則下列說法正確的是

A. 線圈的面積為0.02m2

B. 線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值為300V

C. 理想交流電壓表的讀數(shù)約為255V

D. 通過可變電阻的電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為

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