如圖15所示,AB和CD是足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌,其間距為l,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ.整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.AC端連有電阻值為R的電阻.若將一質(zhì)量M,垂直于導(dǎo)軌的金屬棒EF在距BD端s處由靜止釋放,在EF棒滑至底端前會(huì)有加速和勻速兩個(gè)運(yùn)動(dòng)階段.今用大小為F,方向沿斜面向上的恒力把EF棒從BD位置由靜止推至距BD端s處,突然撤去恒力F,EF最后又回到BD端.求:

(1)EF棒下滑過程中的最大速度.
(2)EF棒自BD端出發(fā)又回到BD端的整個(gè)過程中,有多少電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能(金屬棒、導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)
(1)如圖當(dāng)EF從距BDs處由靜止開始滑至BD的過程中,受力情況如圖所示.安培力:F=BIl=B
根據(jù)牛頓第二定律:a=                                                     ①
所以,EF由靜止開始做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng).當(dāng)a=0時(shí)速度達(dá)到最大值vm.
由①式中a=0有:Mgsinθ-B2l2vm/R="0                                                                    " ②
vm=
(2)由恒力F推至距BDs處,棒先減速至零,然后從靜止下滑,在滑回BD之前已達(dá)最大速度vm開始勻速.
設(shè)EF棒由BD從靜止出發(fā)到再返回BD過程中,轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能為ΔE.根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒定律:
Fs-ΔE=Mvm2                                                                                                                                                                                                        
ΔE=Fs-M2
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

水平放置的平行金屬板M、N之間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面的交變磁場(chǎng)(如圖a所示,垂直紙面向里為正),磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=100T.已知兩板間距離d=0.3m,電場(chǎng)強(qiáng)度E=50V/m, M板上有一小孔P,在P正上方h=5cm處的O點(diǎn),一帶電油滴自由下落,穿過小孔后進(jìn)入兩板間,最后落在N板上的Q點(diǎn)如圖b所示.如果油滴的質(zhì)量m=,帶電量|q|.求
(1)在P點(diǎn)的速度V為多少?
(2)若油滴在t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間,最后恰好垂直向下落在N板上的Q點(diǎn).試求油滴的電性及交變磁場(chǎng)的變化周期T.(3)Q、O兩點(diǎn)的水平距離.(不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取10m/s2
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,直線MN與水平線夾角為60°,其右側(cè)有一垂直紙面向外的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;直線PQ垂直MN,且PQ與MN包圍的空間有一勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)方向平行于PQ。有一質(zhì)量為m 電量為+q的帶電粒子在紙面內(nèi)以v0的水平初速度從A點(diǎn)飛入磁場(chǎng),粒子進(jìn)入磁場(chǎng)t0(t0未知)時(shí)間后立即撤除磁場(chǎng),此時(shí)粒子未到達(dá)MN,之后粒子垂直MQ邊界從C點(diǎn)(圖中未畫出)飛入電場(chǎng);隨后粒子再次通過C點(diǎn)。粒子在以上整個(gè)過程中所用總時(shí)間恰為此帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一周所需時(shí)間,粒子所受重力不計(jì)。試求:
(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t0
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,線圈L的自感系數(shù)和電容器的電容C都很。ㄈ鏛=100μH,C=100pF)。此電路的主要作用是(   )
A.阻直流、通交流,輸出交流
B.阻交流、通直流,輸出直流
C.阻低頻、通高頻,輸出高頻交變電流
D.阻高頻、通低頻,輸出低頻交變電流和直流電

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖8所示,兩根平行放置的豎直導(dǎo)電軌道處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,軌道平面與磁場(chǎng)方向垂直。當(dāng)接在軌道間的開關(guān)S斷開時(shí),讓一根金屬桿沿軌道下滑(下滑中金屬桿始終與軌道保持垂直,且接觸良好)。下滑一段時(shí)間后,閉合開關(guān)S。閉合開關(guān)后,金屬桿沿軌道下滑的速度—時(shí)間圖像不可能為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于對(duì)楞次定律的理解,下面說法中正確的是:
A.感應(yīng)電流的方向總是要使它的磁場(chǎng)阻礙原來的磁通量的變化
B.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向,總是跟原磁場(chǎng)方向相同
C.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向,總是跟原磁碭方向相反
D.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向可以跟原磁場(chǎng)方向相同,也可以相反

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題





(1)求金屬環(huán)運(yùn)動(dòng)的最大加速度的大;
(2)求金屬環(huán)運(yùn)動(dòng)的最大速度的大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)內(nèi)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng),線圈匝數(shù)n=200。穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化,如圖所示。發(fā)電機(jī)內(nèi)阻,r=5.0Ω,外電路電阻R=95Ω。求:

(1)此交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值Em
(2)串聯(lián)在外電路中的交流電流表(內(nèi)阻不計(jì))的讀數(shù);
(3)此發(fā)電機(jī)的輸出功率P

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

某空間存在著一個(gè)變化的電場(chǎng)和另一變化的磁場(chǎng),電場(chǎng)方向向右(即圖中由B到C的方向),電場(chǎng)大小變化如E-t圖象,磁感強(qiáng)度的變化如B-t圖象.在A點(diǎn),從t=1s(即1秒末)開始每隔2s有一相同帶電粒子(重力不計(jì))沿AB方向(垂直于BC)以速度v射出,恰都能擊中C點(diǎn),若AC=2BC,且粒子在AC間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間小于1s.求:

(1)圖象中的比值.
(2)磁場(chǎng)的方向.
(3)若第1粒子擊中C點(diǎn)的時(shí)刻已知為(1+△t)s,那么第2個(gè)粒子擊中C點(diǎn)的時(shí)刻是多少?

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