【題目】如圖甲所示,兩根平行導軌間距L1m,傾角α37°,軌道頂端連有一阻值R10Ω的定值電阻,用力將質(zhì)量m50g,電阻r10Ω的導體棒MN固定于離軌道頂端d1處,傾斜導軌所在空間存在著垂直于軌道平面向下的磁場,磁感應強度B的變化規(guī)律如圖乙所示。在t1s時撤去外力,之后導體棒滑至最低點PQ位置后,滑入水平軌道,水平軌道無磁場,導體棒最終停在距離PQ的位移d30.4m處,已知導軌和導體棒之間滑動摩擦因數(shù)μ均為0.5,導體棒滑至PQ之前已經(jīng)達到最大速度,忽略轉(zhuǎn)彎處能量損失,d11m,d24m,d30.4m。求:

1)判斷01s內(nèi)通過導體棒MN的電流方向;

2)磁場強度B0的大小;

3)整個過程中定值電阻所產(chǎn)生的焦耳熱Q

【答案】101s內(nèi)通過導體棒電流方向由M指向N;(21T;(30.175J。

【解析】

1)根據(jù)楞次定律可得,感應電流方向由M指向N

2)導體桿進入到水平軌道之后做勻減速直線運動,加速度大小為aμg

根據(jù)位移速度關(guān)系可得:v22ad3

得到:v2m/s

即導體棒在傾斜軌道的最低點的速度為2m/s,

根據(jù)平衡條件可得:mgsinαμmgcosα+B0I2L,

根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得:I2

聯(lián)立解得:B01T

301s內(nèi)產(chǎn)生的感應電動勢為:E1d1,

根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得電流強度為:I1

產(chǎn)生的焦耳熱為:Q1I12Rt

聯(lián)立解得:Q10.025J;

1s之后到達最低點之前,根據(jù)功能關(guān)系可得:Qmgd2sinαμmgcosαd2

解得Q0.3J

此過程中R上產(chǎn)生的焦耳熱為:Q2Q0.15J,

整個過程定值電阻產(chǎn)生的焦耳熱為:QQ1+Q20.175J。

練習冊系列答案
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(1)小滑塊與擋板碰前瞬間的速度大小為________m/s。

(2)滑塊與木板間動摩擦因數(shù)的表達式為__________________(用所給物理量的符號表示),代入數(shù)據(jù)得μ_____________________

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A. 經(jīng)過ab中點的速度是4v

B. 經(jīng)過ab中間時刻的速度是4v

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1)端點M應該接在電流表的_____(選填AB)接線柱;

2)老師發(fā)現(xiàn)實驗圖中有部分錯誤,導線_____(選填①或②)連接錯誤。

3)修正了上述錯誤后,在閉合開關(guān)之前,應使滑動變阻器開關(guān)滑至最_____(選填“左”或“右”)端。

4)下列小燈泡的伏安特性曲線最符合實際的是_____。

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【題目】用國際單位制的基本單位表示磁感應強度的單位,下列正確的是(

A. N/(A·m )B. kg/(A·s2)C. N·s/(C·m)D. kg/(C·s)

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A. B. C. D.

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【題目】小強在學習了《靜電場》一章后,來到實驗室研究如圖所示的電場,實線和虛線分別表示該電場的電場線和等勢線,若 ab 兩點所處的等勢線電勢為0,相鄰等勢線間的電勢差為2V,則(

A.a處電場強度等于b處電場強度

B.cb兩點間的電勢差大于c、a 兩點間的電勢差

C.電子在c處具有的電勢能為20eV

D.若將一電子在d處由靜止釋放,則運動至c點對應等勢線時,具有的動能為2eV

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A. 做勻變速運動

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C. 運動的軌跡可能如圖丙所示

D. 運動的軌跡可能如圖丁所示

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B. 木塊M可能受三個力作用

C. 木塊M可能受四個力作用

D. 地面可能受到水平方向的摩擦力

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