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1.兩根相距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置,它們各有一部分在同一水平面內(nèi),另一部分垂直于水平面.質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路,桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,導(dǎo)軌電阻不計(jì),回路總電阻為2R.整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度v1沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),cd桿也正好以速度v2向下勻速運(yùn)動(dòng).重力加速度為g.下列說(shuō)法中正確的是( �。�
A.ab桿所受拉力F的大小為B2L2v12R
B.cd桿所受摩擦力為零
C.回路中的電流強(qiáng)度為BLv1+v22R
D.μ與v1大小的關(guān)系為μ=2mgRB2L2v1

分析 當(dāng)導(dǎo)體棒ab勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí),切割磁感線,cd運(yùn)動(dòng)時(shí)不切割磁感線,在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而使導(dǎo)體棒ab受到水平向左的安培力.導(dǎo)體棒cd受到水平向右的安培力,使導(dǎo)體棒和軌道之間產(chǎn)生彈力,從而使cd受到向上的摩擦力,把力分析清楚,然后根據(jù)受力平衡解答.

解答 解:A、導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生沿abdca方向的感應(yīng)電流,大小為:I=BLv12R ①
導(dǎo)體ab受到水平向左的安培力,由受力平衡得:BIL+mgμ=F ②
導(dǎo)體棒cd運(yùn)動(dòng)時(shí),在豎直方向受到摩擦力和重力平衡,有:f=BILμ=mg ③
聯(lián)立以上各式解得:F=mgμ+B2L2v12R,μ=2mgRB2L2v1
故選:D.

點(diǎn)評(píng) 本題是雙桿類(lèi)型,涉及電磁感應(yīng)過(guò)程中的復(fù)雜受力分析,解決這類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律判斷感應(yīng)電流方向,然后根據(jù)安培定則或楞次定律判斷安培力方向,進(jìn)一步根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)列方程求解.

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:多選題

11.光滑絕緣曲面與豎直平面的交線是拋物線,如圖所示,拋物線的方程是y=x2,下半部處在一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的上邊界是y=a的直線(圖中的虛線所示),一個(gè)質(zhì)量為m的小金屬球從拋物線上y=b(b>a)處沿拋物線自由下滑,忽略空氣阻力,重力加速度值為g.則(  )
A.小金屬球沿拋物線下滑后最終停在O點(diǎn)
B.小金屬球沿拋物線下滑后每次過(guò)O點(diǎn)速度一直在減小
C.小金屬球沿拋物線下滑后對(duì)O點(diǎn)壓力一定大于mg
D.小金屬球沿拋物線下滑后最終產(chǎn)生的焦耳熱總量是mg(b-a)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.質(zhì)量為m的物體受到一組共點(diǎn)恒力作用而處于平衡狀態(tài),當(dāng)撤去某個(gè)恒力F1時(shí),物體不可能做( �。�
A.勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.勻減速直線運(yùn)動(dòng)C.勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D.勻速直線運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

9.如圖所示,豎直平面內(nèi)有間距l(xiāng)=40cm、足夠長(zhǎng)的平行直導(dǎo)軌,導(dǎo)軌上端連接一開(kāi)關(guān)S.長(zhǎng)度恰好等于導(dǎo)軌間距的導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌接觸良好且無(wú)摩擦,導(dǎo)體棒ab的電阻R=0.40Ω,質(zhì)量m=0.20kg.導(dǎo)軌電阻不計(jì),整個(gè)裝置處于與導(dǎo)軌平面垂直的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B=0.50T,方向垂直紙面向里.空氣阻力可忽略不計(jì),取重力加速度g=10m/s2
(1)當(dāng)t0=0時(shí)ab棒由靜止釋放,t=1.0s時(shí),閉合開(kāi)關(guān)S.求:
①閉合開(kāi)關(guān)S瞬間ab棒速度v的大小;
②當(dāng)ab棒向下的加速度a=4.0m/s2時(shí),其速度v′的大��;
(2)若ab棒由靜止釋放,經(jīng)一段時(shí)間后閉合開(kāi)關(guān)S,ab棒恰能沿導(dǎo)軌勻速下滑,求ab棒勻速下滑時(shí)電路中的電功率P.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

16.寬度都為d的兩個(gè)區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖所示,屏MN與磁場(chǎng)最右側(cè)邊界的距離也等于d,直線OO′與磁場(chǎng)邊界以及屏MN都垂直,一質(zhì)量為m,電荷量為e的電子從O點(diǎn)以速度v0垂直于磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng),速度方向與直線OO′成45°,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小不同,電子運(yùn)動(dòng)軌跡也不同
(1)要使電子能打到屏MN上,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小應(yīng)滿(mǎn)足什么條件?
(2)電子打在屏MN上的范圍是多少?
(3)打在屏MN上最高點(diǎn)的電子總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.有經(jīng)驗(yàn)的戰(zhàn)士可以從炮彈飛行時(shí)的尖叫聲判斷炮彈的飛行方向,他所利用的是( �。�
A.聲波的干涉現(xiàn)象B.聲波的衍射現(xiàn)象
C.聲波的多普勒效應(yīng)D.聲波的反射現(xiàn)象

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

13.弦樂(lè)器小提琴是由兩端固定的琴弦產(chǎn)生振動(dòng)而發(fā)音的,如圖甲所示,為了研究同一根琴弦振動(dòng)頻率與哪些因素有關(guān),可利用如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置,一塊厚木板上有AB兩個(gè)楔支撐著琴弦,其中A楔固定,B楔可沿木板移動(dòng)來(lái)改變琴弦振動(dòng)部分的長(zhǎng)度,將琴弦的末端固定在木板O點(diǎn),另一端通過(guò)滑輪接上砝碼以提供一定拉力,輕輕撥動(dòng)琴弦,在AB間產(chǎn)生振動(dòng).
(1)先保持拉力為150N不變,改變AB的距離L(即改變琴弦長(zhǎng)度),測(cè)出不同長(zhǎng)度時(shí)琴弦振動(dòng)的頻率,記錄結(jié)果如表1所示.
長(zhǎng)度大小L/m1.000.750.500.25
振動(dòng)頻率f/Hz150200300600
從表1數(shù)據(jù)可判斷在拉力不變時(shí),琴弦振動(dòng)的頻率f與弦長(zhǎng)L的關(guān)系為頻率f與弦長(zhǎng)L成反比.
(2)保持琴弦長(zhǎng)度為0.80m不變,改變拉力,測(cè)出不同拉力時(shí)琴弦振動(dòng)的頻率,記錄結(jié)果如表2所示.
拉力大小F/N40022514410025
F大小201512105
振動(dòng)頻率f/Hz30522918315376
從表2數(shù)據(jù)可判斷在琴弦長(zhǎng)度不變時(shí),琴弦振動(dòng)的頻率f與拉力F的關(guān)系為頻率f與拉力F的平方根成正比.
(3)如果在相同的環(huán)境中研究不同種類(lèi)的小提琴琴弦,除了長(zhǎng)度L和拉力F以外,你認(rèn)為還有哪些因素會(huì)影響琴弦振動(dòng)的頻率?試列舉可能的一個(gè)因素:弦的半徑(即直徑、粗細(xì)等)或弦的材料(即密度、單位長(zhǎng)度的質(zhì)量等.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

10.如圖所示,有兩個(gè)相鄰的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B,磁場(chǎng)方向相反,且與紙面垂直,磁場(chǎng)區(qū)域在x軸方向?qū)挾染鶠閍,在y軸方向足夠?qū)挘F(xiàn)有一高為a的正三角形導(dǎo)線框從圖示位置開(kāi)始向右勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域.若以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较�,在下圖中,線框中感應(yīng)電流i與線框移動(dòng)距離x的關(guān)系圖象正確的是( �。�
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源:2016-2017學(xué)年河南鄲城縣第一高中高二上第二次考物理卷(解析版) 題型:簡(jiǎn)答題

如圖所示為一組未知方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線,將帶電荷量為q=-1.0×10-6C的點(diǎn)電荷由A點(diǎn)沿水平線移至B點(diǎn),克服電場(chǎng)力做了2×10-6J的功,已知A、B間的距離為2 cm。試求:

(1)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB 及該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度

(2)若A點(diǎn)的電勢(shì)為φA=1 V,試求B點(diǎn)的電勢(shì)φB

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同步練習(xí)冊(cè)答案