【題目】如圖所示,有兩根足夠長、不計電阻,相距L的平行光滑金屬導(dǎo)軌cd、ef與水平面成θ角固定放置,底端接一阻值為R的電阻,在軌道平面內(nèi)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,方向垂直軌道平面斜向上,F(xiàn)有一平行于ce、垂直于導(dǎo)軌、質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab,在沿軌道平面向上的恒定拉力F作用下,從底端ce由靜止沿導(dǎo)軌向上運動,當ab桿速度達到穩(wěn)定后,撤去拉力F,最后ab桿又沿軌道勻速回到ce端。已知ab桿向上和向下運動的最大速度相等。求:拉力F和桿ab最后回到ce端的速度v

【答案】

【解析】試題分析:當導(dǎo)體棒上滑達到最大速度時,受重力、拉力、支持力和安培力處于平衡,根據(jù)平衡條件和安培力公式列出表達式;桿下滑時達到最大速度時,受重力、支持力和安培力處于平衡,根據(jù)平衡列出表達式,聯(lián)立兩式解出最大速度和拉力F。

ab桿沿導(dǎo)軌上滑達到最大速度v時,其受力如圖所示:

由平衡條件可知:

安培力:

感應(yīng)電流:

感應(yīng)電動勢:

聯(lián)立以上可得:

同理可得,ab桿沿導(dǎo)軌下滑達到最大速度時:

聯(lián)立解得:

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】如圖甲所示,空間存在B=0.5T,方向豎直向下的勻強磁場,MN、PQ是處于同一水平面內(nèi)相互平行的粗糙長直導(dǎo)軌,間距L=0.2m是連接在導(dǎo)軌一端的電阻,ab是跨接在導(dǎo)軌上質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒從零時刻開始,通過一小型電動機對ab棒施加一個牽引力F,方向水平向左,使其從靜止開始沿導(dǎo)軌做加速運動,此過程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,圖乙是棒的v-t圖象,其中OA段是直線,AC是曲線,DE是曲線圖象的漸近線,小型電動機在12s末達到額定功率P=4.5W,此后保持功率不變,除R外,其余部分電阻均不計,g=10m/s.求:

(1)ab0~12s內(nèi)的加速度大;

(2)ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)和電阻R的阻值;

(3)t=17s時,導(dǎo)體棒ab達到最大速度,從0~17s內(nèi)的位移為100m,求12~17s內(nèi),R上產(chǎn)生的熱量.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列四幅圖中,能正確反映分子間作用力f和分子勢能Ep隨分子間距離r變化關(guān)系的圖線是( )

A.

B.

C.

D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖示為氫原子的能級圖,現(xiàn)有一群處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子,則這些原子

A. 能發(fā)出3種不同頻率的光子

B. 發(fā)出的光子最小能量是0.66 eV

C. 發(fā)出的光子最大能量是12.75 eV

D. n=3躍遷到n=1時發(fā)出的光子頻率最高

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在一個桌面上方有三個金屬小球a、b、c,離桌面高度分別為。若先后順次釋放a、b、c,三球剛好同時落到桌面上,不計空氣阻力,則( )

A. 三者運動時間之比為321

B. ba開始下落的時間差小于cb開始下落的時間差

C. 三者到達桌面時的速度之比是321

D. 三個小球運動的加速度與小球受到的重力成正比,與質(zhì)量成反比

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為m=0.5 kg、長L=1 m的平板車B靜止在光滑水平面上,某時刻質(zhì)量M=l kg的物體A(視為質(zhì)點)以v0=4 m/s向右的初速度滑上平板車B的上表面,在A滑上B的同時,給B施加一個水平向右的拉力。已知AB之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,重力加速度g10 m/s2。試求:

(1)如果要使A不至于從B上滑落,拉力F大小應(yīng)滿足的條件;

(2)若F=5 N,物體A在平板車上運動時相對平板車滑行的最大距離。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】中央電視臺綜藝節(jié)目《加油向未來》中有一個橄欖球空中擊劍游戲:寶劍從空中距地面高h處的B點自由落下,同時橄欖球(可看成質(zhì)點)從A點以速度v0沿AB方向拋出,AB與水平方向的夾角為θ,恰好在空中C點擊中劍尖,不計空氣阻力。下列說法正確的是(

A. 若橄欖球以2v0的速度沿原方向拋出,必定在C點上方擊中劍尖

B. 若橄欖球仍沿原方向拋出,能擊中劍尖的最小速度為

C. 若橄欖球仍沿原方向拋出,能擊中劍尖的最小速度為

D. 橄欖球仍沿原方向拋出,若速度過大則可能無法擊中劍尖

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,輕彈簧的兩端與質(zhì)量均為2mB、C兩物塊固定連接,靜止在光滑水平面上,物塊C緊靠擋板但不粘連.另一質(zhì)量為m的小物塊A以速度vo從右向左與B發(fā)生彈性正碰,碰撞時間極短可忽略不計.(所有過程都在彈簧彈性限度范圍內(nèi))求:

(1)A、B碰后瞬間各自的速度;

(2)彈簧第一次壓縮最短與第一次伸長最長時彈性勢能之比.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,在點電荷Q產(chǎn)生的電場中,將兩個帶正電的試探電荷q1q2分別置于A、B兩點,虛線為等勢線。取無窮遠處為零電勢點,若將q1、q2移動到無窮遠的過程中外力克服電場力做的功相等,則下列說法正確的是( )

A. A點電勢大于B點電勢

B. AB兩點的電場強度相等

C. q1的電荷量小于q2的電荷量

D. q1A點的電勢能小于q2B點的電勢能

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案