【2012•山東模擬】如下圖甲所示,兩足夠長平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L,導(dǎo)軌平面與水平面夾角α,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向上,長為L的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌電接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R,另有一條紙帶固定金屬棒ab上,紙帶另一端通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(圖中未畫出),且能正常工作。在兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右端電路,燈泡的電阻RL=4R,定值電阻R1=2R,電阻箱電阻調(diào)到使R2=12R,重力加速度為g,現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放,同時(shí)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,打出一條清晰的紙帶,已知相鄰點(diǎn)跡的時(shí)間間隔為T,如下圖乙所示,試求:

(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度為B有多大?

(2)當(dāng)金屬棒下滑距離為S0時(shí)速度恰達(dá)到最大,求金屬棒由靜止開始下滑2S0的過程中,整個(gè)電路產(chǎn)生的電熱。

 

(1)(2)

解析:(1)根據(jù)圖乙紙帶上打出的點(diǎn)跡可看出,金屬棒最終做勻速運(yùn)動(dòng),且速度最大,最大值為vm=2s/T,達(dá)到最大速度時(shí),則有mgsinα=F安   F=ILB    其中R=6R

所以mgsinα=  解得   

 

(2)由能量守恒知,放出的電熱Q=2S0sinα- 

代入上面的vm值,可得  

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【2012• 浙江臺州市高期末質(zhì)量評估】如圖(甲)

 

 

所示,M1M4、N1N4為平行放置的水平金屬軌道,M4P、N4Q為相同半徑,平行放置的豎直半圓形金屬軌道,M4、N4為切點(diǎn),P、Q為半圓軌道的最高點(diǎn),軌道間距L=1.0m,圓軌道半徑r=0.32m,整個(gè)裝置左端接有阻值R=0.5Ω的定值電阻。M1M2N2N1、M3M4N4N3為等大的長方形區(qū)域Ⅰ、Ⅱ,兩區(qū)域?qū)挾?d=0.5m,兩區(qū)域之間的距離s=1.0m;區(qū)域Ⅰ內(nèi)分布著均勻的變化的磁場B1,變化規(guī)律如圖(乙)所示,規(guī)定豎直向上為B1的正方向;區(qū)域Ⅱ內(nèi)分布著勻強(qiáng)磁場B2,方向豎直向上。兩磁場間的軌道與導(dǎo)體棒CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,M3N3右側(cè)的直軌道及半圓形軌道均光滑。質(zhì)量m=0.1kg,電阻R0=0.5Ω的導(dǎo)體棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉動(dòng)下,從M2N2處由靜止開始運(yùn)動(dòng),到達(dá)M3N3處撤去恒力F,CD棒勻速地穿過勻強(qiáng)磁場區(qū),恰好通過半圓形軌道的最高點(diǎn)PQ處。若軌道電阻、空氣阻力不計(jì),運(yùn)動(dòng)過程導(dǎo)棒與軌道接觸良好且始終與軌道垂直,g取10m/s2 求:

(1)水平恒力F的大小;

(2)CD棒在直軌道上運(yùn)動(dòng)過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q;

(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小。

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

【2012•江蘇蘇北四市一!績筛銐蜷L的光滑平行直導(dǎo)軌MN、PQ與水平面成θ角放置,兩導(dǎo)軌間距為L,M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向上,導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好,它們的電阻不計(jì),F(xiàn)讓ab桿由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑。

⑴求ab桿下滑的最大速度vm;

⑵ab桿由靜止釋放至達(dá)到最大速度的過程中,電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為Q,求該過程中ab桿下滑的距離x及通過電阻R的電量q。

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

【2012•廣西期末】在如圖5甲所示的電路中,螺線管匝數(shù)n = 1500匝,橫截面積S = 20cm2。螺線管導(dǎo)線電阻r= 1.0Ω,R1 = 4.0Ω,R2 = 5.0Ω,C=30μF。在一段時(shí)間內(nèi),穿過螺線管的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B按如圖5乙所示的規(guī)律變化.則下列說法中正確的是(  )

A.螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為1V

B.閉合S,電路中的電流穩(wěn)定后,電阻R1的電功率為5×10-2 W

C.電路中的電流穩(wěn)定后電容器下極板帶正電                            

D.S斷開后,流經(jīng)R2的電量為1.8×10-5C         

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

【2012•河北省五校聯(lián)盟模擬】現(xiàn)代科學(xué)研究中常用到高速電子,電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場加速電子的設(shè)備。電子感應(yīng)加速器主要有上、下電磁鐵磁極和環(huán)形真空室組成。當(dāng)電磁鐵繞組通以變化的電流時(shí),產(chǎn)生變化的磁場,穿過真空盒所包圍的區(qū)域內(nèi)的磁通量也隨時(shí)間變化,這時(shí)真空盒空間內(nèi)就產(chǎn)生感應(yīng)渦旋電場,電子將在渦旋電場作用下得到加速。如圖所示(上圖為側(cè)視圖、下圖為真空室的俯視圖),若電子被“約束”在半徑為R的圓周上運(yùn)動(dòng),當(dāng)電磁鐵繞組通有圖中所示的電流時(shí)(    )

A.電子在軌道上逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)

B.保持電流的方向不變,當(dāng)電流增大時(shí),電子將加速

C.保持電流的方向不變,當(dāng)電流減小時(shí),電子將加速

D.被加速時(shí)電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期不變

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

【2012•安徽期末】如右圖所示,在勻強(qiáng)磁場B中放一電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌跟固定的大導(dǎo)體矩形環(huán)M相連接,導(dǎo)軌上放一根金屬導(dǎo)體棒ab并與導(dǎo)軌緊密接觸,磁感應(yīng)線垂直于導(dǎo)軌所在平面。若導(dǎo)體棒勻速地向右做切割磁感線的運(yùn)動(dòng),則在此過程中M所包圍的固定閉合小矩形導(dǎo)體環(huán)N中電流表內(nèi)  (     )

1.   有自下而上的恒定電流

B.產(chǎn)生自上而下的恒定電流

C.電流方向周期性變化

D.沒有感應(yīng)電流

 

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