【題目】如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的粗糙平行直導(dǎo)軌與水平面成α角放置，兩導(dǎo)軌間距為l，軌道上端接一電容為C的電容器．導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上．一質(zhì)量為m的金屬棒在沿平行斜面的恒力F作用下從靜止開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)．已知重力加速度大小為g，金屬棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，忽略所有電阻，求：

(1)電容器極板上積累的電荷量與金屬棒速度大小的關(guān)系；

(2)回路中的電流強(qiáng)度大�。�

【答案】(1)Q＝CBlv (2)

【解析】

(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；再與相結(jié)合求出電荷量與速度的關(guān)系式．

(2)由動(dòng)量定理求解加速度大小，再由電流強(qiáng)度的定義式求解電流強(qiáng)度大�。�

(1)設(shè)金屬棒下滑的速度大小為v，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E＝Blv

平行板電容器兩極板之間的電勢(shì)差為：U＝E

設(shè)此時(shí)電容器極板上積累的電荷量為Q，按定義有：

得：Q＝CBlv

(2)設(shè)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)t時(shí)間的速度為v，

根據(jù)動(dòng)量定理可得：Ft-μmgcosαt-mgsinαt-BIlt＝mv﹣0，

根據(jù)電荷量的計(jì)算公式可得：Q＝It＝CBlv

解得:

可見(jiàn)導(dǎo)體棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度為：

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，導(dǎo)線框abcd與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線通有恒定電流I，當(dāng)線框由左向右勻速通過(guò)直導(dǎo)線時(shí)，線框中感應(yīng)電流的方向是：( )

A. 先abcd，后dcba，再abcd

B. 先abcd，后dcba

C. 始終dcba

D. 先dcba，后abcd，再dcba

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖(甲)為某磁敏電阻在室溫下的電阻一磁感應(yīng)強(qiáng)度特性曲線，其中RB表示有磁場(chǎng)時(shí)磁敏電阻的阻值，R0表示無(wú)磁場(chǎng)時(shí)磁敏電阻的阻值。為測(cè)量某磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，需先測(cè)量磁敏電阻處于磁場(chǎng)中的電阻值。

(1)某同學(xué)首先測(cè)量待測(cè)磁場(chǎng)中磁敏電阻的阻值，利用下面提供的器材，請(qǐng)將圖(乙)中的導(dǎo)線補(bǔ)充完整__________。

提供的器材如下：

A．磁敏電阻，無(wú)磁場(chǎng)時(shí)阻值R0=140

B．滑動(dòng)變阻器R，全電阻約20

C．電流表A，量程2.5mA，內(nèi)阻RA=100

D．電壓表V，量程3V，內(nèi)阻約3k

E．直流電源E，電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)

F．開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干

(2)正確接線后。測(cè)量數(shù)據(jù)如下表，請(qǐng)利用表格數(shù)據(jù)在圖丙中描點(diǎn)作圖_______：

(3)根據(jù)U—I圖像盡可能準(zhǔn)確的求出磁敏電阻的阻值RB=___，結(jié)合圖甲可知待測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=_______T。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一列筒諧橫波沿x軸正方向傳播，實(shí)線為t=0時(shí)刻的波形圈，1.5s時(shí)第一次出現(xiàn)虛線所示的波形圖。則該波的波速為___________m；t=2.5s時(shí)，x=5m處介質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)為___________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖（a），某同學(xué)設(shè)計(jì)了測(cè)量鐵塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)。所用器材有：鐵架臺(tái)、長(zhǎng)木板、鐵塊、米尺、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、頻率50Hz的交流電源，紙帶等�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

（1）鐵塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=______（用木板與水平面的夾角θ、重力加速度g和鐵塊下滑的加速度a表示）

（2）某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)整木板與水平面的夾角θ=30°。接通電源。開(kāi)啟打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，釋放鐵塊，鐵塊從靜止開(kāi)始沿木板滑下。多次重復(fù)后選擇點(diǎn)跡清晰的一條紙帶，如圖（b）所示。圖中的點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)（每?jī)蓚�(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出）。重力加速度為9.8 m/s2�？梢杂�(jì)算出鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_____________（結(jié)果保留2位小數(shù)）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在如圖甲所示區(qū)域(圖中直角坐標(biāo)系Oxy的一、三象限)內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，大小為B，半徑為l，圓心角為60°的扇形導(dǎo)線框OPQ以角速度ω繞O點(diǎn)在紙面內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)線框回路電阻為R.

(1)求線框中感應(yīng)電流的最大值I0和交變感應(yīng)電流的頻率f；

(2)在圖乙中畫(huà)出線框在一周的時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖象(規(guī)定與圖中線框的位置相應(yīng)的時(shí)刻為t=0)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一質(zhì)量為m=2000 kg的汽車(chē)以某一速度在平直公路上勻速行駛。行駛過(guò)程中，司機(jī)忽然發(fā)現(xiàn)前方100 m處有一警示牌。立即剎車(chē)。剎車(chē)過(guò)程中，汽車(chē)所受阻力大小隨時(shí)間變化可簡(jiǎn)化為圖（a）中的圖線。圖（a）中，0~t1時(shí)間段為從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到采取措施的反應(yīng)時(shí)間（這段時(shí)間內(nèi)汽車(chē)所受阻力已忽略，汽車(chē)仍保持勻速行駛），t1=0.8 s；t1~t2時(shí)間段為剎車(chē)系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)間，t2=1.3 s；從t2時(shí)刻開(kāi)始汽車(chē)的剎車(chē)系統(tǒng)穩(wěn)定工作，直至汽車(chē)停止，已知從t2時(shí)刻開(kāi)始，汽車(chē)第1 s內(nèi)的位移為24 m，第4 s內(nèi)的位移為1 m。

（1）在圖（b）中定性畫(huà)出從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到剎車(chē)系統(tǒng)穩(wěn)定工作后汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的v-t圖線；

（2）求t2時(shí)刻汽車(chē)的速度大小及此后的加速度大��；

（3）求剎車(chē)前汽車(chē)勻速行駛時(shí)的速度大小及t1~t2時(shí)間內(nèi)汽車(chē)克服阻力做的功；司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到汽車(chē)停止，汽車(chē)行駛的距離約為多少（以t1~t2時(shí)間段始末速度的算術(shù)平均值替代這段時(shí)間內(nèi)汽車(chē)的平均速度）？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小物塊位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，如圖所示。從地面上看，在小物塊沿斜面下滑的過(guò)程中，斜面對(duì)小物塊的作用力（　�。�

A. 垂直于接觸面，做功為零

B. 垂直于接觸面，做功不為零

C. 不垂直于接觸面，做功為零

D. 不垂直于接觸面，做功不為零

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在豎直平面內(nèi)，某一游戲軌道由直軌道AB和彎曲的細(xì)管道BCD平滑連接組成，如圖所示。小滑塊以某一初速度從A點(diǎn)滑上傾角為θ=37°的直軌道AB，到達(dá)B點(diǎn)的速度大小為2m/s，然后進(jìn)入細(xì)管道BCD，從細(xì)管道出口D點(diǎn)水平飛出，落到水平面上的G點(diǎn)。已知B點(diǎn)的高度h1=1.2m，D點(diǎn)的高度h2=0.8m，D點(diǎn)與G點(diǎn)間的水平距離L=0.4m，滑塊與軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，sin37°= 0.6，cos37°= 0.8。

（1）求小滑塊在軌道AB上的加速度和在A點(diǎn)的初速度；

（2）求小滑塊從D點(diǎn)飛出的速度；

（3）判斷細(xì)管道BCD的內(nèi)壁是否光滑。

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