【題目】如圖所示，水平放置的足夠長平行金屬導軌MN、PQ間距離為L，左端接阻值為R的電阻，導軌的電阻不計．一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬桿ab放在導軌上與導軌接觸良好，不計摩擦．整個裝置放在豎直向上、磁感應強度為B的勻強磁場中．ab桿在平行于導軌的水平恒力F（F未知）作用下從靜止開始運動，當向右運動距離為d時恰好達到最大速度vm．求：

（1）水平恒力F的大��；

（2）向右運動距離為d的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量QR；

（3）當向右運動距離為d時突然撤去拉力，撤去拉力后流過金屬桿的總電量為q，求金屬桿繼續(xù)滑行的距離x.

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

（1）對導體棒進行受力分析，知道當其處于平衡時速度最大，根據(jù)平衡條件進行求解；

（2）對導體棒利用動能定理進行求解，知道克服安培力的功即為產(chǎn)生的熱量；

（3）根據(jù)法拉第電磁感應定律和電量公式進行求解即可；

（1）導體棒切割磁感線，產(chǎn)生的電動勢大小為E=BLv

回路中的電流為

導體棒最終平衡，平衡時速度最大為，此時電動勢為，有 F=F安=BIL

求得；

（2）ab桿向右運動距離為d的過程中，根據(jù)動能定理有

又因為：，

得到：；

（3）根據(jù)法拉第電磁感應定律：，則

得到：。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，A、C兩點分別位于x軸和y軸上，∠OCA=30°，OA的長度為L。在△OCA區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向里的勻強磁場。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，以平行于y軸的方向從OA邊射入磁場。已知粒子從某點射入時，恰好垂直于OC邊射出磁場，且粒子在磁場中運動的時間為t0。不計重力。

（1）求磁場的磁感應強度的大小；

（2）若粒子先后從兩不同點以相同的速度射入磁場，恰好從OC邊上的同一點射出磁場，求該粒子這兩次在磁場中運動的時間之和；

（3）若粒子從某點射入磁場后，其運動軌跡與AC邊相切，且在磁場內(nèi)運動的時間為，求粒子此次入射速度的大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】靜電計是在驗電器的基礎上制成的，用其指針的張角大小來定性顯示其金屬球與外殼之間的電勢差大小，如圖所示，A、B是平行板電容器的兩個金屬板，G為靜電計，開始時，開關S閉合，靜電計指針張開一定角度，為了使指針張開角度增大些，下列采取的措施可行的是（ ）

A、斷開開關S后，將A、B分開些

B、保持開關S閉合，將A、B兩極板分開些

C、保持開關S閉合，將A、B兩極板靠近些

D、保持開關S閉合，將變阻器滑動觸頭向右移動

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示電路中，已知電表均為理想電表，電流表A、電壓表V1、V2的讀數(shù)分別為I、U1和U2，C為電容器．在滑動變阻器的滑片向右滑動一小段距離的過程中，電流表A、電壓表V1、V2讀數(shù)變化量大小分別是ΔI、ΔU1和ΔU2，下列說法中正確的有

A. 電源的內(nèi)阻消耗的電功率變大

B. 燈泡變亮、電容器所帶電量減少

C. 等于外電路總電阻，變小

D. 等于電源的內(nèi)電阻，不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示電路中，閉合開關S，當滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時，電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列比值中正確的是(　　)

A. ，B. ，

C. ，D. ，

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一帶電平行板電容器被豎直安放，如圖所示，兩板間距d＝0.1 m，電勢差U＝1000V．現(xiàn)從平行板上A處以vA＝3m/s的速度水平向左射入一帶正電小球(已知小球的電荷量q＝10－7C，質(zhì)量m＝0.02g)，經(jīng)一段時間后發(fā)現(xiàn)小球打在A點正下方的B處(g取10 m/s2)，

（1）小球離AB板的最遠距離L是多少。

（2）求A、B間的距離sAB。

（3）求小球到達B點時的動能。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直面內(nèi)的虛線邊界△AMN為等邊三角形，邊長L=0.6m，水平邊界MN上方是豎直向下的勻強電場，場強E=2×10-4N/C ，P、Q分別是AM和AN的中點，梯形MNQP內(nèi)有磁感應強度為B1垂直紙面向里的勻強磁場，△APQ內(nèi)有磁感應強度為B2垂直紙面向里的勻強磁場，B2=3B1，△AMN以外區(qū)域有垂直紙面向外，大小是B2的勻強磁場．一帶正電的粒子，比荷，從O點由靜止開始釋放，從邊界MN的中點C進入勻強磁場，OC相距1m，經(jīng)梯形磁場偏轉后垂直AN經(jīng)過Q點.（粒子重力不計）求：

（1）粒子到達C點時的速度v；

（2）磁感應強度B1的大小；

（3）粒子從O點出發(fā)，到再次回到O點經(jīng)歷的時間．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在直角坐標系xOy內(nèi)，有一質(zhì)量為m,電荷量為+q的粒子A從原點O沿y 軸正方向以初速度V0射出，粒子重力忽略不計，現(xiàn)要求該粒子能通過點P(a, -b),可通 過在粒子運動的空間范圍內(nèi)加適當?shù)?/span>“場”來實現(xiàn)。

(1) 若只在整個I、II象限內(nèi)加垂直紙面向外的勻強磁場，使粒子A在磁場中作勻速 圓周運動，并能到達P點，求磁感應強度B的大小；

(2) 若只在x軸上某點固定一帶負電的點電荷 Q,使粒子A在Q產(chǎn)生的電場中作勻速圓周運動，并能到達P點，求點電荷Q的電量大��；

(3) 若在整個I、II象限內(nèi)加垂直紙面向外的 勻強磁場，并在第IV象限內(nèi)加平行于x軸，沿x軸 正方向的勻強電場，也能使粒子A運動到達P點。如果此過程中粒子A在電、磁場中運動的時間相等，求磁感應強度B的大小和電場強度E的大小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學用如圖甲所示的裝置驗證機械能守恒定律。實驗器材有：金屬小球，底座，帶有標尺的豎直桿，兩套光電計時器和，小球釋放器，小球接收器。

(1)使用游標卡尺測量小球的直徑如圖乙所示，則小球直徑為____________.

(2)該實驗____________測出小球的質(zhì)量（填寫“需要”或“不需要”）.

(3)仔細調(diào)整光電門的位置，使得小球通過光電門時恰好小球中心豎直直徑擋光。某次實驗時測得小球分別經(jīng)過光電門與光電門所用的時間為，從豎直桿上讀出兩光電門間的距離，若小球質(zhì)量為，小球直徑為，重力加速度為。請寫出需要驗證的表達式_____________________.

(4)請寫出一條實驗誤差的來源：____________________________.

查看答案和解析>>

同步練習冊答案