【題目】如圖所示兩個(gè)半徑分別為RA=lmRB=2m的金屬圓環(huán)處在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=1T的環(huán)形勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一根長(zhǎng)L=2m、阻值為的均勻金屬棒OB跨放在兩金屬圓環(huán)上,且O點(diǎn)位于兩環(huán)的圓心處。另有兩根間距l=lm、足夠長(zhǎng)的“L”形光滑金屬導(dǎo)軌與水平面成θ=30°角傾斜放置,在導(dǎo)軌下端的擋板上,靜放著一根長(zhǎng)l=1m、質(zhì)量m=0.lkg、阻值R=1Ω的金屬棒CD,傾斜導(dǎo)軌的上端通過(guò)兩根導(dǎo)線分別與A、B兩環(huán)相連,兩導(dǎo)軌處在與導(dǎo)軌平面垂直斜向上、B2=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,除兩根金屬棒的電阻外,其余電阻均不計(jì)。金屬棒OB在外作用下以角速度ω=2rad/sO點(diǎn)逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),t=0時(shí)閉合電鍵,t=2s時(shí)金屬棒CD速度最大,若取g=10m/s2求:

l)電鍵閉合前,AB兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB大小及A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)高低;

2)金屬棒CD達(dá)到的最大速度;

3)若t=2s時(shí),因故障金屬棒OB停止轉(zhuǎn)動(dòng),金屬棒CD繼續(xù)上滑,現(xiàn)測(cè)得金屬棒CDt=0時(shí)刻至上滑到最高點(diǎn)的過(guò)程中通過(guò)的電量為1.3C,求故障后金屬棒CD在上滑過(guò)程中CD棒產(chǎn)生的焦耳熱。

【答案】(1)E=3VA環(huán)電勢(shì)高;(2)Vm=2m/s;(3)Q=0.05J;

【解析】

1)金屬棒OB勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

因?yàn)?/span>vA=RAω vB=RBω

所以E=3V,且A環(huán)電勢(shì)高

2)金屬棒CD向上做加速運(yùn)動(dòng)加速度減小到零

有,B2Il=mg sinθ

由于金屬棒cd切割磁感線也產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),回路電阻等于2R=2Ω

當(dāng)金屬棒CD的加速度減小到零時(shí),有最大速度,

,

vm=2m/s

3)金屬棒CD加速上滑過(guò)程中由(HB2-mgsinθt=mvm,

解得

金屬棒CD減速上滑過(guò)程中通過(guò)的電量q=1.3-1.2C=0.1C

知金屬棒CD沿導(dǎo)軌減速上滑的距離為x=0.2m

金屬棒CD減速上滑過(guò)程中

代入數(shù)據(jù)得Q=0.05J

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,位于豎直平面內(nèi)的矩形金屬線圈,邊長(zhǎng)L1=0.40m、L2=0.25m,其匝數(shù)n=100匝,總電阻r=1.0Ω,線圈的兩個(gè)末端分別與兩個(gè)彼此絕緣的銅環(huán)C、D(集流環(huán))焊接在一起,并通過(guò)電刷和R=3.0Ω的定值電阻相連接。線圈所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T,在外力驅(qū)動(dòng)下線圈繞豎直固定中心軸O1O2勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度ω=2.0rad/s。求:

(1)電阻R兩端電壓的最大值;

(2)從線圈通過(guò)中性面(即線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直的位置)開(kāi)始計(jì)時(shí),經(jīng)過(guò)周期通過(guò)電阻R的電荷量;

(3)在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中,整個(gè)電路產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中,首先按圖1接線,以查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向之間的關(guān)系;當(dāng)閉合S時(shí),觀察到電流表指針向右偏,不通電時(shí)電流表指針停在正中央.然后按圖2所示將電流表與副線圈B連成一個(gè)閉合回路,將原線圈A、電池、滑動(dòng)變阻器和電鍵S串聯(lián)成另一個(gè)閉合電路.根據(jù)電磁感應(yīng)規(guī)律,填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(向左偏轉(zhuǎn)、向右偏轉(zhuǎn)、不偏轉(zhuǎn)).

①S閉合后,將螺線管A(原線圈)插入螺線管B(副線圈)的過(guò)程中,電流表的指針___

線圈A放在B中不動(dòng)時(shí),電流表的指針___

線圈A放在B中不動(dòng),將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)時(shí),電流表的指針___

線圈A放在B中不動(dòng),突然斷開(kāi)S.電流表的指針_____

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】小明在蘋(píng)果樹(shù)上的A水平線上發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)蘋(píng)果,若每個(gè)蘋(píng)果的質(zhì)量均為0.5kg,他將樹(shù)搖了搖,蘋(píng)果一個(gè)落到B處的籃子中,另一個(gè)落到溝底的D處。AB、AC、AD之間的垂直距離分別為0.8m2m、3m,若以地面C為零勢(shì)能的參考面,gl0m/s2,則下列說(shuō)法正確的是(

A. 樹(shù)上A處蘋(píng)果的重力勢(shì)能為15J

B. 溝底D處蘋(píng)果的重力勢(shì)能為-5J

C. 從樹(shù)上A處落到溝底D處蘋(píng)果的動(dòng)能為10J

D. 從樹(shù)上A處落到籃子B處蘋(píng)果的動(dòng)能為6J

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間的關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法正確的是 (   )

A. t=0時(shí)刻發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)線圈位于中性面

B. 1s內(nèi)發(fā)電機(jī)的線圈繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)50

C. 將此交流電接到匝數(shù)比是110的升壓變壓器上,副線圈的電壓為2200V

D. 將此交流電與耐壓值是220V的電容器相連,電容器不會(huì)被擊穿

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示為一小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖,A為交流電流表,線圈繞垂直于磁場(chǎng)的水平軸OO沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示,電阻R的阻值為。下列說(shuō)法正確的是(

A. 電流表的示數(shù)為10 A

B. 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為50π rad/s

C. 0.01 s時(shí)線圈平面與中性面垂直

D. 電阻R上的熱功率為200W

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】金星凌日的精彩天象中,觀察到太陽(yáng)表面上有顆小黑點(diǎn)緩慢走過(guò),持續(xù)時(shí)間達(dá)六個(gè)半小時(shí),那便是金星,如圖所示.下面說(shuō)法正確的是(  )

A. 地球在金星與太陽(yáng)之間

B. 觀測(cè)金星凌日時(shí)可將太陽(yáng)看成質(zhì)點(diǎn)

C. 以太陽(yáng)為參考系,金星繞太陽(yáng)一周位移不為零

D. 以太陽(yáng)為參考系,可以認(rèn)為金星是運(yùn)動(dòng)的

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,粗糙斜面體靜置于水平地面上,一木塊從斜面底端開(kāi)始以某一初速度沿斜面上滑,然后又返回出發(fā)點(diǎn),在木塊運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中斜面體始終保持靜止。下列能大致描述木塊整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度v、地面對(duì)斜面體的摩擦力Ff、木塊動(dòng)能 Ek、木塊機(jī)械能E與時(shí)間t之間關(guān)系的圖象是(v-t圖以初速度方向?yàn)檎较颍?/span>Ff-t圖以水平向左為正方向)

A. B.

C. D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)最相等的兩個(gè)滑塊位于光滑水平桌面上,彈簧兩端分別與靜止的滑塊N和擋板P相連接,彈簧與擋板的質(zhì)量均不計(jì);滑塊M以初速度v0向右運(yùn)動(dòng),它與擋板P碰撞(不粘接)后開(kāi)始?jí)嚎s彈簧,最后滑塊M與擋板要分開(kāi)。下列說(shuō)法正確的是()

A. 滑塊M的速度等于0時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能最大

B. 滑塊MN具有相同的速度時(shí),滑塊MN的動(dòng)能之和最小

C. 滑塊M的速度時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能最小

D. 滑塊M的速度為時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能最大

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