【題目】如圖所示,兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角θ30°的斜面上,導(dǎo)軌電阻不計,間距L0.4m。導(dǎo)軌所在空間被分成區(qū)域Ⅰ和Ⅱ,兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為MN,Ⅰ中的勻強(qiáng)磁場方向垂直斜面向下,Ⅱ中的勻強(qiáng)磁場方向垂直斜面向上,兩磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0.5T.在區(qū)域Ⅰ中,將質(zhì)量m10.1kg,電阻R10.1Ω的金屬條ab放在導(dǎo)軌上,ab剛好不下滑。然后,在區(qū)域Ⅱ中將質(zhì)量m20.4kg,電阻R20.1Ω的光滑導(dǎo)體棒cd置于導(dǎo)軌上,由靜止開始下滑,cd在滑動過程中始終處于區(qū)域Ⅱ的磁場中,ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸,取g10m/s2,問

1cd下滑的過程中,ab中的電流方向;

2ab將要向上滑動時,cd的速度v多大;

3)從cd開始下滑到ab剛要向上滑動的過程中,cd滑動的距離x3.8m,此過程中ab上產(chǎn)生的熱量Q是多少。

4)總結(jié)電磁感應(yīng)中求電熱的方法

【答案】1ab 25m/s 31.3J 4)一、利用能量守恒定律求解,二、克服安培力所做的功等整個回路中的產(chǎn)生的熱量,三、利用焦耳定律求解。

【解析】

(1)由右手定則可以判斷電流方向由a流向b

(2)開始放置ab剛好不下滑時,ab所受摩擦力為最大摩擦力,設(shè)其為Fmax,有

設(shè)ab剛好要上滑時,cd棒的感應(yīng)電動勢為E,由法拉第電磁感應(yīng)定律有,設(shè)電路中的感應(yīng)電流為I,由閉合電路歐姆定律有

設(shè)ab所受安培力為F,有

此時ab受到的最大摩擦力方向沿斜面向下,由平衡條件有

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得:

(3)設(shè)cd棒的運(yùn)動過程中電路中產(chǎn)生的總熱量為Q,由能量守恒定律有

由串聯(lián)電路規(guī)律有

聯(lián)立解得:

(4)電磁感應(yīng)中求電熱的方法:一、利用能量守恒定律求解,二、克服安培力所做的功等整個回路中的產(chǎn)生的熱量,三、利用焦耳定律求解。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲車以14m/s的速度在平直的公路上勻速行駛,乙車以6m/s的速度與甲車同向做勻速直線運(yùn)動,甲車經(jīng)過乙車旁邊時以0.5m/s2加速度剎車,從甲車剎車開始計時,求:

(1)乙車在追上甲車前,兩車相距的最大距離;

(2)乙車追上甲車所用時間。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為37的斜面長L=19m,在斜面底端正上方的O點(diǎn)將一小球以速度v0=3m/s水平拋出,與此同時釋放在斜面頂端的滑塊,經(jīng)過一段時間后小球恰好能以垂直斜面的方向擊中滑塊(小球和滑塊均可視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度g=10m/s2sin37=06,cos37=08

求:(1)拋出點(diǎn)O離斜面底端的高度;

2)滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,AB是長Llm的絕緣水平面,BD段為半徑R0.2m的絕緣光滑半圓軌道,兩段軌道相切于B點(diǎn),軌道AB處于在豎直向下的勻強(qiáng)電場中,場強(qiáng)大小E4.0×102V/m 一質(zhì)量為m2.0×102kg,所帶電荷量q=+5.0×104C的小球,以v04.0m/s的速度從A點(diǎn)沿水平軌道向右運(yùn)動,進(jìn)入半圓軌道后, 恰能通過最高點(diǎn)D,g10m/s2(小球可視為質(zhì)點(diǎn),整個運(yùn)動過程無電荷轉(zhuǎn)移),求:

1)滑塊通過D點(diǎn)時的速度大小;

2)滑塊在B點(diǎn)時,滑塊對軌道壓力大;

3)軌道AB與小球的動摩擦因數(shù).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了探究加速度a與力F的關(guān)系,某小組同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置,力傳感器可測出小車所受拉力大小,小車和力傳感器的總質(zhì)量為M,砂和砂桶的質(zhì)量為m,滑輪的質(zhì)量m0.

1)實(shí)驗(yàn)時,一定要進(jìn)行的操作是____

A.用天平測量滑輪的質(zhì)量m0

B.用天平測出小車和力傳感器的質(zhì)量M

C.小車靠近打點(diǎn)計時器,先接通電源,再釋放小車,打出一條紙帶,同時記錄力傳感器的示數(shù)

D.為減小誤差,實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M

2)丙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖乙所示的一條紙帶(兩計數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)沒有畫出),測得AC長為14.56cm, CD長為11.15cmDE長為13.73cm.己知打點(diǎn)計時器采用的是周期為0.02s的交流電,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為___m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字);

3)丁同學(xué)以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo),加速度a為縱坐標(biāo),畫出的a-F圖象是一條直線,圖線與橫坐標(biāo)成一夾角,則圖線的斜率k____.(用M、mm0、g中的符號表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在物理學(xué)發(fā)展過程中,許多科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)。下列說法不正確的是()

A.庫侖在前人工作的基礎(chǔ)上總結(jié)出庫侖定律

B.美國物理學(xué)家密立根利用油滴實(shí)驗(yàn)比較準(zhǔn)確地測定了電子的電荷量

C.最初是焦耳用實(shí)驗(yàn)直接測得的用于計算電熱的關(guān)系式

D.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,并提出了力線的概念,他認(rèn)為正是通過場(力線)把電作用與磁作用傳遞到別的電荷或磁體

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,帶著光滑豎直的三角形斜壁固定在水平地面上,放置于斜劈上的光滑小球與套在豎直桿上的小滑塊用輕繩連接,開始時輕繩與斜劈平行.現(xiàn)給小滑塊施加一豎直向上的拉力,使小滑塊沿桿緩慢上升,整個過程中小球始終為脫離斜劈,則有(

A. 輕繩對小球的拉力逐漸增大

B. 小球?qū)π迸膲毫ο葴p小后增大

C. 豎直桿對小滑塊的彈力先增大后減小

D. 對小滑塊施加的豎直向上的拉力逐漸增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用單擺測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?/span>

(1)為了減小測量周期的誤差,實(shí)驗(yàn)時需要在適當(dāng)?shù)奈恢米鲆粯?biāo)記,當(dāng)擺球通過該標(biāo)記時開始計時,該標(biāo)記應(yīng)該放置在擺球擺動的________。

A.最高點(diǎn)

B.最低點(diǎn)

C.任意位置

(2)用秒表測量單擺的周期.當(dāng)單擺擺動穩(wěn)定且到達(dá)計時標(biāo)記時開始計時并記為n=1,單擺每經(jīng)過標(biāo)記記一次數(shù),當(dāng)數(shù)到n=60時秒表的示數(shù)如圖甲所示,示數(shù)為_______________s,則該單擺的周期是T=________s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

(3)用最小刻度為1mm的刻度尺測擺線長,測量情況如圖乙所示.O為懸掛點(diǎn),從圖乙中可讀出單擺的擺線長度為________m;用游標(biāo)卡尺測量擺球的直徑如圖丙所示,則球的直徑為________cm;單擺的擺長為________m(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

(4)若用L表示擺長,T表示周期,那么重力加速度的表達(dá)式為g=________.

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【題目】如圖所示,A、B、C是在地球大氣層外的圓形軌道上運(yùn)行的三顆人造地球衛(wèi)星,下列說法中正確的是(  )

A. B、C的角速度相等,且小于A的角速度

B. BC的線速度大小相等,且大于A的線速度

C. BC的向心加速度相等,且大于A的向心加速度

D. B、C的周期相等,且小于A的周期

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