【題目】如圖甲所示足夠長的光滑平行金屬導軌MNPQ組成的平面與水平面成37°放置,導軌寬度L=1m,一勻強磁場垂直導軌平面向下,導軌上端MP之間連接阻值R=0.3Ω的電阻,質量為m=0.4kg、電阻r=0.1Ω的金屬棒ab始終緊貼在導軌上,F(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑,下滑過程中ab始終保持水平,且與導軌接觸良好,其下滑距離x與時間t的關系如圖乙所示,圖像中的OA段為曲線,AB段為直線,導軌電阻不計。g=10m/s2,忽略ab棒在運動過程中對原磁場的影響,求:

(1)ab棒運動過程中的最大速度;

(2)磁感應強度B的大;

(3)金屬棒ab在開始運動的2.0s內(nèi),通過電阻R的電荷量;

(4)金屬棒ab在開始運動的2.0s內(nèi),電阻R產(chǎn)生的焦耳熱。

【答案】(1)6m/s;(2)0.4T(3)6C;(4)5.4J

【解析】

1)由圖乙可知,導體棒在2.2s~2.6s過程中勻速運動時速度最大

2)導體棒在沿斜面方向的重力分離與安培力平衡,得

導體棒切割磁感線產(chǎn)生的電動勢為

由閉合電路歐姆定律知

聯(lián)立解得

B=0.4T

3)電荷量

4)由功能關系得

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖甲是某學習小組設計組裝成的多用電表的電路圖,圖中的是電池,是電池內(nèi)阻,是歐姆調零電阻,分別與黑、紅表筆相接。都是定值電阻,表頭的滿偏電流為,內(nèi)阻為。已知,。

(1)圖甲可知該多用電表有______個擋位可以測量直流電流。(填寫正確答案前的字母)

A.1 B.2 C.3 D.4

(2)該學習小組將端與“3”相接,將表筆短接,調節(jié)。進行歐姆調零后測量未知電阻。得到通過表頭的電流與被測未知電阻的關系如圖乙所示,由此可知多用電表中電池的電動勢____(計算結果保留三位有效數(shù)字)。通過分析可知該小組使用多用電表的_______(填”“)倍率的歐姆擋進行測量未知電阻。

(3)通過測量得知表頭的內(nèi)阻。若端與“4”相連,則多用電表的最大量程為____;端與“5”相連進行測量時,指針位置如圖丙所示,則電表的讀數(shù)為______。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,將一間距為L=1m的足夠長U形導軌固定,導軌上端連接一阻值為R=2.0Ω的電阻,整個空間存在垂直于軌道平面向上的勻強磁場,B=0.2T,質量為m=0.01kg、電阻為r=1.0Ω的金屬俸ab垂直緊貼在導軌上且不公滑出導軌,導軌與金屬棒之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,金屬棒ab從靜止開始下滑,下滑的x-t圖像如圖乙所示,圖像中的OA段為曲線,AB段為直線,導軌電阻不計且金屬棒下滑過程中始終與導軌垂直且緊密接觸,重力加速度g10m/s2,sin37=0.6cos37°=0.8。求:

(1)導軌的傾角θ。

(2)從開始到t=2.5s過程中金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在磁感應強度B的勻強磁場中,一個面積為S的矩形線圈勻速轉動時產(chǎn)生的交流電電壓隨時間變化的波形如圖所示,線圈與一阻值R=9Ω的電阻串聯(lián)在一起,線圈的電阻為,則( 。

A.通過電阻R的電流瞬時值表達式為i=10sin100πtA

B.電阻R兩端的電壓有效值為90V

C.1s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為450J

D.圖中t=1×10-2s時,線圈磁通量最小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,空間中存在一個范圍足夠大的垂直紙面向里的磁場,磁感應強度沿y軸方向大小相同,沿x軸方向按Bxkx的規(guī)律變化,式中k為已知常數(shù)且大于零。矩形線圈ABCD面積為S,BC邊長度為L,線圈總電阻為R,線圈在恒力F的作用下從圖示位置由靜止開始向x軸正方向運動,下列說法正確的是( 。

A.線圈運動過程中始終有感應電流且方向一直沿 ABCD

B.若加速距離足夠長,線圈最終將做勻速直線運動

C.通過回路中C點的電量與線圈位移的比值為

D.線圈回路消耗的電功率與運動速度的關系為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】潛水員在進行水下打撈作業(yè)時,有一種方法是將氣體充入被打撈的容器,利用浮力將容器浮出水面。假設潛水員發(fā)現(xiàn)在深10m的水底有一無底鐵箱倒扣在水底,先用管子伸入容器內(nèi)部,再用氣泵將空氣打入鐵箱內(nèi)。已知鐵箱質量為560kg,容積為1m3,水底溫度為7,水的密度為1×103kg/m3,忽略鐵箱自身的體積、高度及打入空氣的質量,求需要打入1atm、27的空氣多大體積可使鐵箱浮起。g10m/s2。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩根足夠長的光滑平行金屬導軌與水平面成角。其電阻不計,間距為。長度也為的金屬桿a、b用細線連接,質量分別為m,兩桿的總電阻為R。沿導軌向上的外力F作用在桿a上,使兩桿垂直導軌靜止。整個裝置處在垂直于導軌平面向上的勻強磁場中,磁感強度為B,重力加速度為g。現(xiàn)將細線燒斷,保持F不變,金屬桿a、b始終與導軌垂直并接觸良好。求:

(1)外力F的大;

(2)細線燒斷后,任意時刻桿ab運動的速度大小之比;

(3)a、b分別達到的最大速度的大小。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,左端開口右端封閉的U形玻璃管兩邊粗細不同,粗玻璃管半徑為細玻璃管半徑的2倍,兩管中裝入高度差為5cm的水銀,左側封閉氣體長9cm,右側水銀面距管口4cm,現(xiàn)將右管口用一與細管接觸良好的活塞封閉(圖中未畫出)并使活塞緩慢推入管中,直到兩管水銀面等高。外界大氣壓強為75cmHg、環(huán)境溫度不變,不計活塞與管內(nèi)壁的摩擦,求:

①等高時右側氣體的壓強;

②活塞移動的距離。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩端開口的氣缸水平固定,A、B是兩個厚度不計的活塞,可在氣缸內(nèi)無摩擦滑動,面積分別為S1=20cm2S2=10cm2,它們之間用一根細桿連接,B通過水平細繩繞過光滑的定滑輪與質量為M=2kg的重物C連接,靜止時氣缸中的氣體溫度T1=600K,氣缸兩部分的氣柱長均為L,已知大氣壓強P0=1×105Pa,取g=10m/s2,缸內(nèi)氣體可看作理想氣體;

1)活塞靜止時,求氣缸內(nèi)氣體的壓強;

2)若降低氣內(nèi)氣體的溫度,當活塞A緩慢向右移動L時,求氣缸內(nèi)氣體的溫度.

查看答案和解析>>

同步練習冊答案