[题目]ab.cd为间距d=1m的光滑倾斜金属导轨.与水平面的夹角为θ=30°.导轨电阻不计.ac.bd间都连接有一个R=4.8Ω的电阻.如图所示.空间存在磁感应强度B0=2T的匀强磁场.方向垂直于导轨平面向上．将一根金属棒放置在导轨上距ac为x0=0.5m处.金属棒的质量m=0.5kg.电阻r=0.8Ω．现闭合开关K将金属棒由静止释放.金属棒沿导轨向下运动过程中� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】ab、cd为间距d=1m的光滑倾斜金属导轨，与水平面的夹角为θ=30°，导轨电阻不计，ac、bd间都连接有一个R=4.8Ω的电阻，如图所示。空间存在磁感应强度B0=2T的匀强磁场，方向垂直于导轨平面向上．将一根金属棒放置在导轨上距ac为x0=0.5m处，金属棒的质量m=0.5kg，电阻r=0.8Ω．现闭合开关K将金属棒由静止释放，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与ac平行且与导轨接触良好．已知当金属棒从初始位置向下滑行x=1.6m到达MN处时已经达到稳定速度，金属导轨足够长，g取10m/s2．则：

（1）开关处于闭合状态时金属棒的稳定速度是多少？

（2）开关处于闭合状态时金属棒从释放到运动至MN处的过程中，忽略电流变化引起的电磁辐射损失，连接在ac间的电阻R上产生的焦耳热是多少？

（3）开关K断开后，若将由静止释放金属棒的时刻记作t=0，从此时刻开始，为使金属棒中不产生感应电流，可让磁感应强度按一定规律变化．试写出磁感强度B随时间t变化的表达式．

【答案】（1）2m/s （2）1.125J （3）

【解析】

（1）当金属棒受到的安培力与重力沿斜面的分力相等时，导体棒受到的合力为零，导体棒做匀速直线运动，速度最大，达到稳定状态，由安培力公式及平衡条件即可求出棒下滑的最大速度。

（2）由能量守恒定律求解电阻上产生的焦耳热。

（3）为使金属棒中不产生感应电流，回路中磁通量应不变，据此列式求解。

（1）导体切割磁感线产生感应电动势：

开关闭合时，导体棒作为电源，上下两个定值电阻并联：

根据闭合电路欧姆定律：

整个运动过程，根据牛顿第二定律得：

当棒运动的加速度为零时速度最大，可解得：

（2）从棒由静止释放到达到最大速度的过程中，由能量守恒定律得：

可解得：

故电阻上产生的焦耳热为：

（3）当回路中的总磁通量不变时，棒中不产生感应电流，沿导轨做匀加速运动。则有：

由牛顿第二定律得：

联立解得：

练习册系列答案

全优假期作业本快乐暑假系列答案

世纪夺冠导航总复习系列答案

海淀黄冈暑假作业合肥工业大学出版社系列答案

快乐暑假快乐学中原农民出版社系列答案

全程解读系列答案

天下无题系列丛书绿色假期暑假作业系列答案

小学生暑假衔接陕西师范大学出版总社系列答案

考易通暑假衔接教材新疆美术摄影出版社系列答案

超能学典暑假接力棒南京大学出版社系列答案

文涛书业假期作业快乐暑假系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图甲所示，在水平地面上固定一对与水平面倾角为的光滑平行导电轨道，轨道间的距离为，两轨道底端的连线与轨道垂直，顶端接有电源．将一根质量为的直导体棒放在两轨体会配合，且与两轨道垂直．已知轨客导体棒的电阻及电源的内电阻均不能忽略，通过导体棒的恒定电流大小为，方向由到，图乙为图甲沿方向观察的平面图．若重力加速度为，在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场，使导体棒在轨道上保持静止．

（）请在图乙所示的平面图中画出导体棒受力的示意图；

（）求出磁场对导体棒的安培力的大小；

（）如果改变导轨所在空间的磁场方向，试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度的最小值的大小和方向．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，两相邻且范围足够大的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ的磁感应强度方向平行、大小分别为B和2B。一带正电粒子(不计重力)以速度v从磁场分界线MN上某处射入磁场区域Ⅰ，其速度方向与磁场方向垂直且与分界线MN成60°角，经过t1时间后粒子进入到磁场区域Ⅱ，又经过t2时间后回到区域Ⅰ，设粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中的角速度分别为ω1、ω2，则

A. ω1∶ω2＝1∶1 B. ω1∶ω2＝2∶1

C. t1∶t2＝1∶1 D. t1∶t2＝2∶1

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，A、B分別为两个完全相同的圆弧槽，并排放在光滑的水平面上，两槽最低点相接触且均与水平面相切。A的左侧紧靠固定物块P，A、B圆弧半径均为R=0.2 m，质量均为M =3kg。质量为m=2kg可视为质点的小球C从距A槽上端点a高为h=0.6m处由静止下落到A槽，经A槽后滑到B槽，最终滑离B槽。g取10 m/s2，不计—切摩擦，水平面足够长。求：

（1）小球C第一次滑到A槽最低点时速度的大小；

（2）小球C第一次从B槽上端b点飞离槽后所能上升的最大髙度（距水平面）；

（3）在整个运动过程中B糟最终获得的最大动能；

（4）若B槽与小球C质量M和m未知，其他条件不变，要使小球C只有一次从最低点滑上B槽，则质量M与m的关系应满足的条件。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示的磁场中，有P、Q两点。下列说法正确的是

A. P点的磁感应强度小于Q点的磁感应强度

B. P、Q两点的磁感应强度大小与该点是否有通电导线无关

C. 同一小段通电直导线在P、Q两点受到的安培力方向相同，都是P→Q

D. 同一小段通电直导线在P点受到的安培力一定大于在Q点受到的安培力

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，在外力作用下将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.1m处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h，并作出滑块的动能Ek与离地面高度h的关系图象，其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，以地面为零势能面，取g=10m/s2，由图象可知( )