如圖，MN、PQ為固定在同一豎直平面內(nèi)的兩根水平導軌，兩導軌相距d=10cm，導軌電阻不計。ab、ef為兩根金屬棒，ab的電阻R1=0.4Ω，質(zhì)量m1=1kg，ef的電阻R2=0.6Ω，質(zhì)量m2=2kg。金屬棒ab豎直立于兩導軌間，可沿著導軌在水平方向平動。金屬棒ef下端用鉸鏈與導軌PQ鏈接，可在兩導軌間轉(zhuǎn)動，ef的上端與導軌MN的下表面搭接，金屬棒ef與導軌成60°角。兩棒與導軌保持良好接觸，不計各處摩擦。整個裝置處在磁感應強度B=1T、方向垂直于導軌的水平磁場中。t=0時起，給金屬棒ab施加一水平向左的力F1，使金屬棒ab向左運動，同時給金屬棒ef的上端施加一垂直于ef斜向上的力F2（F2在圖示豎直平面內(nèi)），F2隨時間的變化滿足：F2=（0.01t+5）N，在金屬棒ab向左運動的過程中，金屬棒ef與導軌MN保持搭接但恰好無壓力。重力加速度g取10m/s2。試求：

（1）金屬棒ab的速度隨時間變化的關系式，并說明其運動性質(zhì)。

（2）在0~5s內(nèi)，通過金屬棒ab的電量。

（3）第5s末，F1的瞬時功率。


解：

（1）金屬棒ab、ef受到的安培力大小分別用F1A、F2A表示。

對金屬棒ef，由力矩平衡得：


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：


某物理學習小組的同學設計了如圖甲所示的電路測量電源的電動勢和某定值電阻的阻值。其中F為電源（內(nèi)阻不計）．R為電阻箱（0～99．9）,R1為待測電阻．為理想電壓表．S1為單刀單擲開關．S1、S2為單刀雙擲開關。

       （1）閉合S、．調(diào)節(jié)電阻箱R，讀出其示數(shù)為-r．若S1、S均向左閉合．電壓表的示數(shù)為U1；若S1、S2均向有閉合．電壓表的示數(shù)為U2。由此可求出R1=         。

       （2）閉合S0、S1、S2均向左閉合．多次調(diào)節(jié)電阻箱．讀出多組電阻箱的示數(shù)R和對應的電壓表的示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)繪出圖乙所示的圖線。則電源的電動勢E=    V，R1=    。

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科目：高中物理 來源： 題型：


i．在做“把電流表改裝成電壓表”的實驗中，必須測出電流表的內(nèi)阻和用標準電壓表對改裝成的電壓表進行校校準。某同學對圖示的器材進行了連接，使所連成的電路只要控制單刀雙擲開關的刀位和調(diào)節(jié)電阻箱及變阻器，不需改動連線，就能：

（1）在與電阻箱斷路的條件下測出電流表的內(nèi)阻；

（2）對改裝成的電壓表所有的刻度進行校準。

試在圖中畫出該同學的全部連線。

ii．有一塊橫截面為矩形的長板，長度在81 cm與82 cm之間，寬度在5 cm與6 cm之間，厚度在1 cm與2 cm之間�，F(xiàn)用直尺（最小刻度為mm）、卡尺（游標為50分度）和千分尺（螺旋測微器）去測量此板的長度、寬度和厚度，要求測出的最后一位有效數(shù)字是估讀的。試設想一組可能的數(shù)據(jù)填在下面的空格處。板的長度____________cm，板的寬度____________cm，板的厚度_____________cm。

 


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科目：高中物理 來源： 題型：


一列橫波在x軸上傳播，在tl=0時刻波形如下圖實線所示，t2=0.05s時刻波形如下圖虛線所示。

（i）由波形曲線讀出這列波的振幅和波長；

（ii）若周期大于(t2-tl)，寫出波速的表達式，

（iii）若周期大于(t2-tl)，求出最大波速，并指出最大波速對應的傳播方向。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，足夠長的平行玻璃磚厚度為d，底面鍍有反光膜，頂面涂有遮光物質(zhì)AB。已知真空中的光速為c，玻璃磚折射率為。

① 求光線在玻璃中的傳播速度。

② 一束光線以45°的入射角由遮光物質(zhì)A端入射，經(jīng)底面反射后，恰能從遮光物質(zhì)B端射出。求遮光物質(zhì)AB的長度。

③ 為使各種角度入射的光線都不能由頂面射出，遮光物質(zhì)AB至少多長？

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科目：高中物理 來源： 題型：


二．某物理實驗小組想利用所學的知識粗略地估算太陽輻射功率。他們通過多種途徑，查閱到以下資料：日地距離r=1.5×1011m，水的比熱c=4.2×103J/（kg·℃），射到地球大氣層的太陽能被地面所吸收的百分比約為50%。他們做了如下的實驗：取一個橫截面積S=3×10-2m2的不高的圓筒，圓筒內(nèi)裝水m=0.60kg。某天中午在太陽下垂直照射時間t=10min后，測得水的溫度升高了△t=5.0℃.請你幫助該小組的同學估算太陽的輻射功率（忽略照射期間的散熱）？

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，容器A和氣缸B都能導熱，A放置在l27℃的恒溫槽中，B處于27℃的環(huán)境中，大氣壓強為Po=1.0×105Pa，開始時閥門K關閉，A內(nèi)為真空，其容積VA=2.4 L，B內(nèi)活塞橫截面積S=100cm2、質(zhì)量m=1kg，活塞下方充有理想氣體，其體積VB=4.8 L，活塞上方與大氣連通，A與B間連通細管體積不計，打開閥門K后活塞緩慢下移至某一位置（未觸及氣缸底部）．g取10m/s2．試求：

（1）穩(wěn)定后容器A內(nèi)氣體壓強；

（2）穩(wěn)定后氣缸B內(nèi)氣體的體積；

（3）活塞下移過程中，氣缸B內(nèi)氣體對活塞做的功．

 


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如圖所示，在水平向左的勻強電場中，一帶電小球用絕緣輕繩 (不伸縮)懸于O點，平衡時小球位于A點，此時繩與豎直方向的夾角θ＝53°，繩長為L，B、C、D到O點的距離均為L，BD水平，OC豎直．BO＝CO＝DO＝L.

（1）將小球移到B點，給小球一豎直向下的初速度vB，小球到達懸點正下方C點時繩中拉力恰等于小球重力，求vB的大小．

（2）當小球移到D點后，讓小球由靜止自由釋放，求：小球首次經(jīng)過懸點O正下方時的速率．(計算結(jié)果可帶根號，取sin53°＝0.8)

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，MN、PQ為放置于水平面上的兩根平行導軌，通電導體棒ab垂直放置在導軌上，已知導體棒質(zhì)量m＝1 kg，長l＝2.0 m，通過的電流I＝5.0 A，方向如圖所示，導體棒與導軌間的動摩擦因數(shù)μ＝。若使導體棒水平向右勻速運動，要求軌道內(nèi)所加與導體棒ab垂直的勻強磁場的磁感應強度最小，則磁場的方向與軌道平面的夾角是(g＝10 m/s2)

A．30°          B．45°           C．60°         D．90°

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