(2013?普陀區(qū)一模)如圖所示,光滑的平行導(dǎo)軌P、Q相距L=1m,處在同一水平面內(nèi),導(dǎo)軌左端接有如圖所示的電路.其中水平放置的兩平行金屬板間距離d=10mm,定值電阻R1=R3=8Ω,R2=2Ω,金屬棒ab電阻r=2Ω,導(dǎo)軌電阻不計(jì),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.3T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下穿過導(dǎo)軌平面.金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)電鍵S閉合時(shí),兩極板之間質(zhì)量m=1×10-14kg、帶電荷量q=-1×10-15C的粒子以加速度a=7m/s2向下做勻加速運(yùn)動(dòng),兩極板間的電壓為
0.3
0.3
V;金屬棒ab運(yùn)動(dòng)的速度為
4
4
m/s.
分析:帶電粒子重力不可忽略,在重力和電場(chǎng)力作用下產(chǎn)生加速度,可求平行板間電壓,根據(jù)閉合電路歐姆定律和串并聯(lián)電路特點(diǎn)可求金屬棒速度
解答:解:(1)帶電粒子受重力和電場(chǎng)力作用,由牛頓第二定律得,
mg-
Uq
d
=ma
解得,U=0.3V①
(2)金屬棒運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
E=BLv
開關(guān)閉合后,R1和R3并聯(lián)總電阻R=4Ω
閉合電路總電阻R=R2+R+r=8Ω
由串并聯(lián)電路特點(diǎn)和部分電路歐姆定律得,U=
BLv
4

由①②代入數(shù)據(jù)得,v=4m/s
答:兩極板間的電壓為 0.3V;金屬棒ab運(yùn)動(dòng)的速度為 4m/s
點(diǎn)評(píng):本題考查知識(shí)點(diǎn)多,對(duì)學(xué)生運(yùn)算能力、理解能力、細(xì)心程度等各方面要求較高,此外題目示意圖的理解也有一定難度,要好好把握
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?普陀區(qū)一模)如圖所示,物體G用兩根繩子懸掛,開始時(shí)繩OA水平,現(xiàn)將兩繩同時(shí)沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過90°,且保持兩繩之間的夾角α不變(α>90°),物體保持靜止?fàn)顟B(tài).在旋轉(zhuǎn)過程中,設(shè)繩OA的拉力為T1,繩OB的拉力為T2,則( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?普陀區(qū)一模)如圖所示為磁懸浮列車模型,質(zhì)量M=1kg的絕緣板底座靜止在動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1的粗糙水平地面上.位于磁場(chǎng)中的正方形金屬框ABCD為動(dòng)力源,其質(zhì)量m=1kg,邊長(zhǎng)為1m,電阻為1/16Ω.OOˊ為AD、BC的中點(diǎn).在金屬框內(nèi)有可隨金屬框同步移動(dòng)的磁場(chǎng),OOˊCD區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)如圖a所示,CD恰在磁場(chǎng)邊緣以外;OOˊBA區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)如圖b所示,AB恰在磁場(chǎng)邊緣以內(nèi).若絕緣板足夠長(zhǎng)且認(rèn)為絕緣板與地面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,若金屬框固定在絕緣板上,則金屬框從靜止釋放后( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?普陀區(qū)一模)如圖所示,AB是一根裸導(dǎo)線,單位長(zhǎng)度的電阻為R0,一部分彎曲成半徑為r0的圓圈,圓圈導(dǎo)線相交處導(dǎo)電接觸良好.圓圈所在區(qū)域有與圓圈平面垂直的均勻磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度為B.導(dǎo)線一端B點(diǎn)固定,A端在沿BA方向的恒力F作用下向右緩慢移動(dòng),從而使圓圈緩慢縮。O(shè)在圓圈縮小過程中始終保持圓的形狀,導(dǎo)體回路是柔軟的,在此過程中F所作功全部變?yōu)?!--BA-->
感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱
感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱
,此圓圈從初始的半徑r0到完全消失所需時(shí)間T為
r02B2
2FR0
r02B2
2FR0

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?普陀區(qū)一模)如圖所示是教材規(guī)定的探究電源電動(dòng)勢(shì)和外電壓、內(nèi)電壓關(guān)系的專用儀器.
(1)此儀器叫做
可調(diào)高內(nèi)阻
可調(diào)高內(nèi)阻
電池.
(2)將擋板向上提,則電壓傳感器1的讀數(shù)將
變小
變小
.(填變大,變小,不變)
(3)(單選)以下說法中正確的是
D
D

A.在外電路和電源內(nèi)部,正電荷都受靜電力作用,所以能不斷定向移動(dòng)形成電流
B.靜電力與非靜電力都可以使電荷移動(dòng),所以本質(zhì)上都使電荷的電勢(shì)能減少
C.在電源內(nèi)部正電荷能從負(fù)極到正極是因?yàn)殡娫磧?nèi)部只存在非靜電力而不存在靜電力
D.靜電力移動(dòng)電荷做功電勢(shì)能減少,非靜電力移動(dòng)電荷做功電勢(shì)能增加.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?普陀區(qū)一模)如圖所示,豎直平面內(nèi)的3/4圓弧形光滑軌道半徑R=1m,A端與圓心O等高,AD為水平面,B點(diǎn)為光滑軌道的最高點(diǎn)且在O的正上方.一小球在A點(diǎn)正上方由靜止釋放,自由下落至A點(diǎn)進(jìn)入圓軌道并恰好能通過B點(diǎn)(從A點(diǎn)進(jìn)入圓軌道時(shí)無機(jī)械能損失),最后落到水平面C點(diǎn)處.求:
(1)小球通過軌道B點(diǎn)的速度大。
(2)釋放點(diǎn)距A點(diǎn)的豎直高度.
(3)落點(diǎn)C到A點(diǎn)的水平距離.

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