【題目】如圖，水平面內(nèi)有一不計(jì)電阻的光滑金屬導(dǎo)軌，MP間接阻值R=2.0的電阻，MN與MP的夾角為135°，PQ與MP垂直，MP邊長度小于0.1m。將質(zhì)量m=0.10kg，電阻不計(jì)的足夠長直導(dǎo)體棒擱在導(dǎo)軌上，并與MP平行。棒與MN、PQ交點(diǎn)G、H間的距離L=0.4m�？臻g存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。在外力作用下，棒由GH處以一定的初速度向左做直線運(yùn)動(dòng)。

(1)若初速度v1=3.0m/s，求棒在GH處所受安培力的功率P；

(2)若初速度v2=2.0m/s，且此時(shí)棒的加速度a=1.0m/s2，方向向左。求此時(shí)的外力F；

(3)若初速度v3=1.0m/s，且運(yùn)動(dòng)時(shí)回路中的電流強(qiáng)度始終與初始時(shí)的電流強(qiáng)度相等。求棒向左移動(dòng)距離0.2m所需時(shí)間t及該過程外力所做的功。

【答案】（1）0.18W （2）0.14N （3）0.15s，0.153J

【解析】(1) 導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

感應(yīng)電流

金屬棒受到安培力

所以安培力的功率為；

(2) 導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

感應(yīng)電流

金屬棒受到安培力

由牛頓第二定律可得：

即 ；

(3)運(yùn)動(dòng)過程中電流始終不變，而電阻不變，即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，初始感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

所以平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

根據(jù)幾何關(guān)系可得棒向左移動(dòng)距離0.2m，線框面積變化量為

代入計(jì)算時(shí)間為

由幾何關(guān)系可知，棒向左移動(dòng)距離0.2m時(shí)的長度為0.2m，

由運(yùn)動(dòng)過程中電流不變，所以電動(dòng)勢(shì)不變，設(shè)末速度為，則有

運(yùn)動(dòng)過程中電流為

電動(dòng)勢(shì)

克服安培力做功

聯(lián)立以上各式解得：。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一重為40N的木塊放在水平桌面上，在水平方向共受三個(gè)力（即F1，F2和摩擦力）作用，木塊保持靜止．其中F1=13N，F2=6N．已知木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，求：

（1）物體所受的摩擦力的大小和方向．

（2）當(dāng)只將F1撤去，物體受到的摩擦力的大小和方向．

（3）若撤去的力不是F1而是F2，則物體受到的摩擦力大小和方向又如何？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在利用“插針法”測(cè)定玻璃的折射率實(shí)驗(yàn)中

①下列操作可以減小實(shí)驗(yàn)誤差的是 ______（多選填字母代號(hào)）

A．P1、P2及P3、P4之間的距離適當(dāng)大些

B．選擇平行玻璃磚進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

C．入射角適當(dāng)大些

D．若有幾塊厚度不同的玻璃磚，應(yīng)選用厚度較小的

②正確操作后，作出的光路圖及測(cè)出的相關(guān)角度如圖所示，此玻璃的折射率計(jì)算式為=________(用圖中的、表示)

③同學(xué)在畫界面時(shí)，不小心將兩界面的間距畫得比玻璃磚寬度略大，則測(cè)得的折射率____(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用小直流電動(dòng)機(jī)提升質(zhì)量為m1的物體A，如圖a所示，最終物體能以某一速度勻速上升。小直流電動(dòng)機(jī)可以簡化為如圖b中的模型。開關(guān)S閉合后，金屬棒在安培力作用下運(yùn)動(dòng)，通過輕繩帶動(dòng)物體A上升。設(shè)金屬棒與兩平行導(dǎo)軌始終垂直，導(dǎo)軌間距為l，磁場(chǎng)方向豎直向上，面積足夠大，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。金屬棒質(zhì)量為m2，電阻為R，電源電動(dòng)勢(shì)為E，忽略一切摩擦和電源、導(dǎo)軌內(nèi)阻。現(xiàn)已知物體A勻速上升，則

A. 電路中的電流為

B. 電路中的電流為

C. 物體A勻速上升的速度為

D. 物體A勻速上升的速度為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，粗糙水平地面上放有一斜劈，小物塊以一定初速度從斜劈底端沿斜面向上滑行， 回到斜劈底端時(shí)的速度小于它上滑的初速度。已知斜劈始終保持靜止，則小物塊

A. 上滑所需時(shí)間與下滑所需時(shí)間相等

B. 上滑和下滑過程，小物塊機(jī)械能損失相等

C. 上滑時(shí)的加速度與下滑時(shí)的加速度相等

D. 上滑和下滑過程，斜劈受到地面的摩擦力方向相反

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】低空跳傘大賽受到各國運(yùn)動(dòng)員的喜愛。如圖所示為某次跳傘大賽運(yùn)動(dòng)員在一座高為H=263m的懸崖邊跳傘時(shí)的情景。運(yùn)動(dòng)員離開懸崖時(shí)先做自由落體運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后，展開降落傘，以a=9 m/s2的加速度勻減速下降，已知運(yùn)動(dòng)員和傘包的總質(zhì)量為80kg，為了運(yùn)動(dòng)員的安全，運(yùn)動(dòng)員落地時(shí)的速度不能超過4m/s，求：

（1）運(yùn)動(dòng)員做自由落體運(yùn)動(dòng)的最大位移大��；

（2）運(yùn)動(dòng)員（含傘包）展開降落傘時(shí)所受的空氣阻力f；

（3）如果以下落時(shí)間的長短決定比賽的勝負(fù)，為了贏得比賽的勝利，運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間是多大。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用均勻?qū)Ь�做成的矩形線圈abcd，長為 ，寬為 ，矩形線圈的一半放在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，與磁場(chǎng)的邊界線的交點(diǎn)為 ，如圖所示。當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小以 的規(guī)律變化時(shí)，下列說法正確的是（ ）

A. 線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)?/span>abcda

B. 線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為

C. 線圈中e點(diǎn)的電勢(shì)高于點(diǎn)的電勢(shì)

D. 線圈中e、f兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“黑洞”是近代引力理論所預(yù)言的宇宙中的一種特殊天體，在“黑洞”引力范圍內(nèi)，任何物體都不能脫離它的束縛，甚至連光也不能射出。歐洲航天局由衛(wèi)星觀察發(fā)現(xiàn)銀河系中心存在一個(gè)超大型黑洞。假設(shè)銀河系中心僅存此一個(gè)黑洞，已知太陽系繞銀河系中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則根據(jù)下列哪組數(shù)據(jù)可以估算出該黑洞的質(zhì)量(引力常量為已知)（ ）

A. 太陽系的質(zhì)量和太陽系繞該黑洞公轉(zhuǎn)的周期

B. 太陽系的質(zhì)量和太陽系到該黑洞的距離

C. 太陽系的運(yùn)行速度和該黑洞的半徑

D. 太陽系繞該黑洞公轉(zhuǎn)的周期和公轉(zhuǎn)的半徑

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，甲、乙兩種粗糙面不同但高度相同的傳送帶，傾斜于水平地面放置。以同樣恒定速率v向上運(yùn)動(dòng)�，F(xiàn)將一質(zhì)量為m的小物體(視為質(zhì)點(diǎn))輕輕放在A處，小物體在甲傳送帶上到達(dá)B處時(shí)恰好達(dá)到傳送帶的速率v；在乙傳送帶上到達(dá)離B豎直高度為h的C處時(shí)達(dá)到傳送帶的速率v。已知B處離地面高度為H，則在物體從A到B的運(yùn)動(dòng)過程中( )

A. 兩種傳送帶對(duì)小物體做功相等

B. 將小物體傳送到B處，兩種傳送帶消耗的電能相等

C. 兩種傳送帶與小物體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)甲的大

D. 將小物體傳送到B處，兩種系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量相等

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案