如圖9-3-28甲所示，足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌MN和PQ與一阻值為R的電阻相連，平行地放在水平桌面上，質(zhì)量為m的金屬桿可以無(wú)摩擦地沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng).導(dǎo)軌與ab桿的電阻不計(jì)，導(dǎo)軌寬度為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)整個(gè)導(dǎo)軌平面.現(xiàn)給金屬桿ab一個(gè)初速度v0，使ab桿向右滑行.回答下列問(wèn)題：

圖9-3-28

（1）簡(jiǎn)述金屬桿ab的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并在圖乙中大致作出金屬桿的v-t圖象；

（2）求出回路的最大電流值Im并指出電流流向；

（3）當(dāng)滑行過(guò)程中金屬桿ab的速度變?yōu)?i>v時(shí)，求桿ab的加速度a；

（4）電阻R上產(chǎn)生的最大熱量Q.

（1）見(jiàn)解析�。�2）　電流方向從a到b（3）�。�4）


解析:

（1）做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)直到停止運(yùn)動(dòng).圖象如圖.

（2）金屬桿在導(dǎo)軌上做減速運(yùn)動(dòng)，剛開(kāi)始時(shí)速度最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也最大

所以回路的最大電流

金屬桿上電流方向從a到b.

（3）產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BLv

安培力為F=BIL

由閉合電路歐姆定律得

由牛頓第二定律得F=ma

解得

（4）由能的轉(zhuǎn)化和守恒得電阻R上產(chǎn)生的最大熱量

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：閱讀理解

（Ⅰ）一物理興趣小組利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力與角速度、半徑的關(guān)系．
實(shí)驗(yàn)序號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8
F/N 2.42 1.90 1.43 0.97 0.76 0.50 0.23 0.06
ω/rad?s-1 28.8 25.7 22.0 18.0 15.9 13.0 8.5 4.3
①首先，他們讓一砝碼做半徑r為0.08m的圓周運(yùn)動(dòng)，數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通過(guò)測(cè)量和計(jì)算得到若干組向心力F和對(duì)應(yīng)的角速度ω，如下表．請(qǐng)你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖甲上繪出F-ω的關(guān)系圖象．

②通過(guò)對(duì)圖象的觀察，興趣小組的同學(xué)猜測(cè)F與ω2成正比．你認(rèn)為，可以通過(guò)進(jìn)一步轉(zhuǎn)換，做出
F-ω2
F-ω2
關(guān)系圖象來(lái)確定他們的猜測(cè)是否正確．
③在證實(shí)了F∝ω2之后，他們將砝碼做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r再分別調(diào)整為0.04m、0.12m，又得到了兩條F-ω圖象，他們將三次實(shí)驗(yàn)得到的圖象放在一個(gè)坐標(biāo)系中，如圖乙所示．通過(guò)對(duì)三條圖象的比較、分析、討論，他們得出F∝r的結(jié)論，你認(rèn)為他們的依據(jù)是
做一條平行與縱軸的輔助線，觀察和圖象的交點(diǎn)中力的數(shù)值之比是否為1：2：3
做一條平行與縱軸的輔助線，觀察和圖象的交點(diǎn)中力的數(shù)值之比是否為1：2：3
．
④通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，他們得出：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的向心力F與角速度ω、半徑r的數(shù)學(xué)關(guān)系式是F=kω2r，其中比例系數(shù)k的大小為
0.037
0.037
．（計(jì)算結(jié)果取2位有效數(shù)字）
（Ⅱ）某同學(xué)想測(cè)量某導(dǎo)電溶液的電阻率，先在一根均勻的長(zhǎng)玻璃管兩端各裝了一個(gè)電極（接觸電阻不計(jì)），兩電極相距L=0.700m，其間充滿待測(cè)的導(dǎo)電溶液．
用如下器材進(jìn)行測(cè)量：
電壓表（量程l5V，內(nèi)阻約30kΩ）； 電流表（量程300μA，內(nèi)阻約50Ω）；
滑動(dòng)變阻器（10Ω，1A）；          電池組（電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻r=6Ω）；
單刀單擲開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干．
下表是他測(cè)量通過(guò)管中導(dǎo)電液柱的電流及兩端電壓的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．實(shí)驗(yàn)中他還用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量了玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖2所示
U/V 0 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
I/μA 0 22 65 109 155 175 240

根據(jù)以上所述請(qǐng)回答下面的問(wèn)題：
（1）玻璃管內(nèi)徑d的測(cè)量值為
30.75
30.75
mm；
（2）根據(jù)表1數(shù)據(jù)在圖3坐標(biāo)中已描點(diǎn)，請(qǐng)作出U-I圖象，根據(jù)圖象求出電阻R=
4.4×104～4.8×104
4.4×104～4.8×104
Ω（保留兩位有效數(shù)字）；
（3）計(jì)算導(dǎo)電溶液的電阻率表達(dá)式是ρ=
πRd
2
 
4L
πRd
2
 
4L
 （用R、d、L表示）
（4）請(qǐng)?jiān)冢▓Dl）中補(bǔ)畫(huà)出未連接的導(dǎo)線．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)（1）如圖甲所示，把一木塊放在固定在水平桌面上的木板上，左側(cè)拴有一細(xì)且不可伸長(zhǎng)的輕繩，跨過(guò)固定在木板左邊緣的滑輪與一鉤碼相連，穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶固定在木塊的右側(cè)，鉤碼初始離地面有一定的高度，從靜止釋放鉤碼后，木塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終碰不到滑輪，鉤碼著地后不反彈用此裝置可測(cè)出術(shù)塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為f．現(xiàn)得到一條實(shí)驗(yàn)紙帶如圖乙．圖中的點(diǎn)為計(jì)時(shí)點(diǎn)，請(qǐng)利用s1、s2、f、g表示出術(shù)塊與木板問(wèn)的動(dòng)摩擦因數(shù)表達(dá)式μ=
 
．
（2）現(xiàn)要測(cè)量?jī)晒?jié)串聯(lián)電池組的電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r（約為2Ω）實(shí)驗(yàn)器材如下：
A．電流表A1（量程0-0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω）
B．電流表A1（量程0-3.0A，內(nèi)阻約0.2Ω）
C．電阻箱R（0-999.9Ω）
D．電鍵及若干導(dǎo)線
①滿足實(shí)驗(yàn)要求的安培表為
 
；（填器材前的序號(hào)）
②根據(jù)設(shè)計(jì)的電路，給以下實(shí)物圖連線；
精英家教網(wǎng)
③為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，多次改變電阻箱的阻值，讀取對(duì)應(yīng)的電流表的讀數(shù)I．由U=IR計(jì)算電壓值，得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下，作出U-I圖線
R/Ω 30.0 20.0 10.0 8.0 5.8 5.0 3.0
I/A 0.09 0.13 0.24 0..28 0.36 0.40 0.55
U=IR/V 2.7 2.6 2.4 2.2 2.1 2.0 1.7
精英家教網(wǎng)
④假設(shè)安培表的內(nèi)阻為0.5Ω，則電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為
 
V和
 
Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（1）有一游標(biāo)卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度．用它測(cè)量一小球的直徑，如圖1甲所示的讀數(shù)是
 
mm．用螺旋測(cè)微器測(cè)量一根金屬絲的直徑，如圖1乙所示的讀數(shù)是
 
mm．
精英家教網(wǎng)
（2）某同學(xué)用如圖2所示裝置“研究物體的加速度與外力關(guān)系”，他將光電門(mén)固定在氣墊軌道上的某點(diǎn)B處，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平后，用重力為F的鉤碼，經(jīng)繞過(guò)滑輪的細(xì)線拉滑塊，每次滑塊從同一位置A由靜止釋放，測(cè)出遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間t．改變鉤碼個(gè)數(shù)，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)．記錄的數(shù)據(jù)及相關(guān)計(jì)算如下表．
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5
F/N 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45
t/（ms） 40.4 28.6 23.3 20.2 18.1
t2/（ms）2 1632.2 818.0 542.9 408.0 327.6
1
t2
/[×10-4（ms）-2]		 6.1 12.2 18.4 24.5 30.6
①為便于分析F與t的關(guān)系，應(yīng)作出
 
的關(guān)系圖象，并在坐標(biāo)紙上作出該圖線如圖3．
②由圖線得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：
 

③設(shè)AB間的距離為s，遮光條的寬度為d，請(qǐng)你由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論推導(dǎo)出物體的加速度a與時(shí)間t的關(guān)系式為
 
．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

在如圖7-2-10(a)所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器．閉合開(kāi)關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從最右端滑到最左端，兩個(gè)電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的完整過(guò)程圖線如圖7-2-28(b)所示．則

(　　)．

圖7-2-10

A．圖線甲是電壓表V2示數(shù)隨電流變化的圖線

B．電源內(nèi)阻的阻值為10 Ω

C．電源的最大輸出功率為3.6 W

D．滑動(dòng)變阻器R2的最大功率為0.9 W

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案