【题目】如图1所示，两平行导轨是由倾斜导轨(倾角为θ)与水平导轨用极短的圆弧导轨平滑连接而成的，并处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，两导轨间距为L，上端与阻值为R的电阻连接．一质量为m的金属杆AB在t＝0时由静止开始在沿P1P2方向的拉力(图中未画出)作用下沿导轨下滑．当杆AB运动到P2Q2处时撤去拉力，杆AB在水平导轨上继续运动，其速率v随时间t的变化图象如图2所示，图中vmax和t1为已知量．若全过程中电阻R产生的总热量为Q，杆AB始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触，导轨和杆AB的电阻以及一切摩擦均不计，求：
(1)杆AB中的最大感应电流Imax的大小和方向；
(2)杆AB下滑的全过程通过电阻R的电荷量q；
(3)撤去拉力后杆AB在水平导轨上运动的路程s.
【答案】(1) 
，方向由A流向B(2) 
(3) 
【解析】试题分析：根据E=BLv和闭合电路的欧姆定律求解感应电流的最大值；根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律结合电荷量的计算公式求解杆MN沿斜导轨下滑的过程中，通过电阻R的电荷量；根据平均加速度和安培力的关系计算撤去拉力后，杆MN在水平导轨上运动的路程s.
（1）由题图2知杆AB运动到水平轨道P2Q2处时的速率为vmax，
则回路中的最大感应电动势Emax＝BLvmax
杆AB运动到水平轨道的P2Q2处时，回路中的感应电流最大，
回路中的最大感应电流： 
解得： 
根据右手定则知Imax的方向由A流向B
(2)根据法拉第电磁感应定律得，杆AB下滑全过程平均感应电动势
平均感应电流： 
又因： 
解得： 
而ΔΦ＝BLs1cos θ
由题图2知杆AB下滑的距离
解得： 
(3)撤去拉力后杆AB在水平导轨上做减速运动感应电流： 
根据牛顿第二定律有：BIL＝ma
若Δt趋近于零，则
由以上三式可得： 
则
， 
，…， 
，得
即： 
联立可得： 
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，质量分别为2m、m的甲、乙两个物块用细绳连接放在水平面上，绳长为
。现对甲施加一个水平向右的拉力F，使两物块一起向右做匀加速运动，经过t时间，甲、乙两物块间的细绳断开，再经过t时间，乙的速度为零，两物块与水平面间的动摩擦因数相同，重力加速度为g，求：
（1）物块与水平面间的动摩擦因数；
（2）当乙物块速度刚好减为零时，甲、乙两物块间的距离。
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图甲所示，正三角形导线框abc固定在磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示。t=0时刻磁场方向垂直纸面向里，在0～4s时间内，线框ab边所受安培力F随时间t变化的关系（规定水平向左为力的正方向）可能是下图中的（ ）
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】（15分）如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径R="0.5" m,离水平地面的高度H=0.8m,物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2求：
（1）物块做平抛运动的初速度大小V0；
（2）物块与转台间的动摩擦因数
。
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示,电源电动势为E,内电阻为r,平行板电容器两金属板水平放置,开关S是闭合的,两板间一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态,G为灵敏电流计。则以下说法正确的是( )
A. 在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，油滴向上加速运动，G中有从b到a的电流
B. 在将滑动变阻器滑片P向下移动的过程中，油滴向下加速运动，G中有从b到a的电流
C. 在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，油滴仍然静止，G中有从a到b的电流
D. 在将S断开后，油滴仍保持静止状态，G中无电流通过
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】理论研究表明，无限长通电直导线磁场中某点的磁感应强度可用公式
表示，公式中的k是常数、I是导线中电流强度、r是该点到直导线的距离。若两根相距为L的无限长通电直导线垂直x轴平行放置，电流强度均为I，如图所示。能正确反映两导线间的磁感应强度B与x关系的是图中的（规定B的正方向垂直纸面向里）( )
A. 
B. 
C. 
D. 
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】由两种不同材料的木板平滑对接成轨道MN，如下图所示。滑块甲由静止从斜面上A点下滑沿路线ABC运动，同时滑块乙在外力作用下从斜面底端D处以
=0.8m/s的速度沿路线DE匀速直线运动。已知A点到斜面底端B的距离为
=4m；BC与DE平行；滑块甲在AB段做匀加速直线运动、在BC段做匀减速直线运动，其加速度大小均为2 m/s2；以斜面底端为坐标原点O，沿水平轨道建立x轴，且水平轨道足够长；滑块甲经过斜面底端时速率不变。其中可能用到的数据：
，
。求：
（1）当滑块甲滑到底端B处时，两滑块沿x轴方向的距离；
（2）两滑块同时到达相同x坐标的坐标值（结果保留一位小数）。
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】图甲为某同学用力传感器去探究弹簧的弹力和伸长量的关系的实验情景。用力传感器竖直向下拉上端固定于铁架台的轻质弹簧，读出不同拉力下的标尺刻度x及拉力大小F（从电脑中直接读出）。所得数据记录在下列表格中：
拉力大小F/N | 0．45 | 0．69 | 0．93 | 1．14 | 1．44 | 1．69 |
标尺刻度x/cm | 57．02 | 58．01 | 59．00 | 60．00 | 61．03 | 62．00 |
（1）从图乙读出刻度尺上的刻度值为 cm；
（2）根据所测数据，在图丙坐标纸上作出F与x的关系图象；
（3）由图象求出该弹簧的劲度系数为 N/m、弹簧的原长为 cm。（均保留三位有效数字）
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】自行车运动时治疗帕金森病有效、廉价的方法，对提高患者的总体健康状况、改善平衡能力和协调能力、缓解焦虑和抑郁都有重要作用．图示是某自行车的部分传动装置，其大齿轮、小齿轮、后轮的半径分别为R1、R2、R3，A、B、C分别是三个轮子边缘上的点，当三个轮子在大齿轮的带动下一起转动时，下列说法中正确的是（ ）
A. A、B两点的角速度大小之比为1：1
B. A、C两点的周期之比为R1：R2
C. B、C两点的向心速度大小之比为R22：R32
D. A、C两点的向心速度大小之比为R22：（R1R3）
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com