【題目】如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為l.在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，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計(jì)它們之間的摩擦，且導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略,重力加速度為g.

(1)讓ab桿由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑，求它下滑的加速度大小.

(2)若在整套裝置上施加磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng).讓ab桿由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑.

a.當(dāng)ab桿速度大小為v時(shí)，求此時(shí)ab桿中的電流大小；

b.求ab桿下滑過(guò)程中的最大速度.

【答案】(1)a =g (2)i=lvB/R，vm= mg/ l2B2

【解析】

（1）對(duì)ab桿受力分析: 桿只受重力和垂直于斜面的支持力。所以對(duì)桿沿著斜面向下的方向列出的動(dòng)力學(xué)方程為：mg = ma

解得：a =g

（2）a.當(dāng)ab桿速度大小為v時(shí)，閉合回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e = lvB

所以此時(shí)ab桿中的電流大�。� i = e/R= lvB/R

b. 對(duì)ab桿受力分析: 桿受重力、垂直于斜面的支持力和沿著斜面向上的安培阻力。

當(dāng)桿ab在下滑過(guò)程中達(dá)到最大速度vm時(shí)，必有：

mgsinθ- I m lB = 0

I m=Em /R= lvmB/R

解得：

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：

【題目】如圖所示，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的左邊有一“日”字形導(dǎo)線(xiàn)框，ac、ce邊長(zhǎng)相等且大于磁場(chǎng)的寬度，ae與bf的電阻不計(jì)，ab、cd、ef的電阻均相等。線(xiàn)框以一定速度勻速通過(guò)磁場(chǎng)，若將ab、cd和ef邊分別在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，稱(chēng)為I、Ⅱ、Ⅲ過(guò)程，下列說(shuō)法中正確的是(　 　)

A. Ⅱ、Ⅲ過(guò)程中ab中的電流強(qiáng)度相等

B. Ⅱ、Ⅲ過(guò)程中cd中的電流強(qiáng)度相等

C. I、Ⅱ、Ⅲ過(guò)程中ab間的電壓相等

D. I、Ⅱ、Ⅲ過(guò)程中導(dǎo)線(xiàn)框消耗的總電功率相等

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】電磁軌道炮的加速原理如圖所示。金屬炮彈靜止置于兩固定的平行導(dǎo)電導(dǎo)軌之間，并與軌道接觸良好。開(kāi)始時(shí)炮彈在導(dǎo)軌的一端，通過(guò)電流后炮彈會(huì)被安培力加速，最后從導(dǎo)軌另一端的出口高速射出。設(shè)兩導(dǎo)軌之間的距離L，導(dǎo)軌長(zhǎng)s，炮彈質(zhì)量m。導(dǎo)軌上電流為I，方向如圖中箭頭所示。若炮彈出口速度為v，忽略摩擦力與重力的影響。求：

（1）炮彈在兩導(dǎo)軌間的加速度大小a；

（2）軌道間所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大？

（3）磁場(chǎng)力的最大功率為多大。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ角固定，軌距為d．空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．P、M間所接阻值為R的電阻．質(zhì)量為m的金屬桿ad水平放置在軌道上，其有效電阻為r．現(xiàn)從靜止釋放ab，當(dāng)它沿軌道下滑距離s時(shí)，達(dá)到最大速度．若軌道足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，重力加速度為g．求：

（1）金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的最大速度；

（2）金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的加速度為時(shí)，電阻R上電功率；

（3）金屬桿ab從靜止到具有最大速度的過(guò)程中，克服安培力所做的功．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】回旋加速器的工作原理如圖所示：D1和D2是兩個(gè)中空的半圓金屬盒，它們之間有一定的電勢(shì)差.A處的粒子源產(chǎn)生的α粒子在兩盒之間被電場(chǎng)加速，兩個(gè)半圓盒處于垂直于盒面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。α粒子進(jìn)入半圓金屬盒內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若忽略α粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間且不考慮相對(duì)論效應(yīng)，則下列說(shuō)法正確的是

A. α粒子在磁場(chǎng)中回轉(zhuǎn)一周運(yùn)動(dòng)的周期越來(lái)越小

B. α粒子在磁場(chǎng)中回轉(zhuǎn)一周運(yùn)動(dòng)的周期越來(lái)越大

C. 僅增大兩盒間的電勢(shì)差，α粒子離開(kāi)加速器時(shí)的動(dòng)能增大

D. 僅增大金屬盒的半徑，α粒子離開(kāi)加速器時(shí)的動(dòng)能增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】由三顆星體構(gòu)成的系統(tǒng)，忽略其他星體對(duì)它們的作用，存在著一種運(yùn)動(dòng)形式：三顆星體在相互之間的萬(wàn)有引力作用下，分別位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，繞某一共同的圓心O在三角形所在的平面內(nèi)做相同角速度的圓周運(yùn)動(dòng)(圖為A、B、C三顆星體質(zhì)量不相同時(shí)的一般情況)．若A星體質(zhì)量為2m，B、C兩星體的質(zhì)量均為m，三角形的邊長(zhǎng)為a，則下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. A星體所受合力大小FA＝

B. B星體所受合力大小FB＝

C. C星體的軌道半徑RC＝a

D. 三星體做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T＝π

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下面是某同學(xué)對(duì)電場(chǎng)中的一些概念及公式的理解，其中正確的是( )

A. 根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式可知，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與試探電荷所帶的電荷量成反比

B. 根據(jù)電容的定義式可知，電容器的電容與其所帶電荷量成正比，與兩極板間的電壓成反比

C. 根據(jù)真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式可知，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與場(chǎng)源電荷所帶電荷量無(wú)關(guān)

D. 根據(jù)電勢(shì)差的定義式可知，帶電荷量為1 C的正電荷，從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)克服電場(chǎng)力做功為1 J，則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為UAB＝－1 V

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，直空中有以O為圓心，半徑為R的圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，在虛線(xiàn)范圍內(nèi)、x軸上方足夠大的范圍內(nèi)有寬度為d，方向沿y軸負(fù)向、大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)。圓形磁場(chǎng)區(qū)域的右端與電場(chǎng)左邊界相切，現(xiàn)從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿紙面不同方向發(fā)射速率為v 的質(zhì)子，已知質(zhì)子的電荷量為e，質(zhì)量為m，不計(jì)質(zhì)子的重力。求

（1）要使質(zhì)子不出磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B要滿(mǎn)足什么條件？

（2）P、N兩點(diǎn)在圓周上，M是OP的中點(diǎn)，MN平行于x軸，若質(zhì)子從N點(diǎn)平行于x軸出磁場(chǎng)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和粒子從O點(diǎn)出射時(shí)的方向。

（3）求質(zhì)子從N點(diǎn)平行于x軸出磁場(chǎng)后與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器，速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B和E，平板S上有可讓粒子通過(guò)的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2．平板S下方有強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。下列表述正確的是（　�。�

A. 質(zhì)譜儀可以用來(lái)分析同位素

B. 速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外

C. 能通過(guò)的狹縫P的帶電粒子的速率等于

D. 粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的荷質(zhì)比越小

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案