练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图甲所示，平行金属导轨间距为L1=0.5m，导轨平面与水平面间的夹角θ=30°，两横截面为正方形、质量均为m=0.1kg的金属棒ab、cd垂直导轨静止在导轨平面上，两棒之间的距离L2=0.4m，两棒与导轨间的动摩擦因数均为μ=
    		3
    2
    ，两棒在导轨之间部分的电阻均为R=0.1Ω，导轨电阻不计．现将整个装置置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示．设两棒与导轨问的最大静摩擦力均等于滑动摩擦力，两棒横截面的边长远小于它们之间的距离，忽略两棒上电流之间的相互作用，g取10m/s2．
    （1）两金属棒都未出现滑动之前，闭合回路中的电流多大？金属棒ab中电流方向如何？
    （2）哪个金属棒先发生滑动？是在哪一时刻？
    精英家教网
    分析：根据磁感应强度随时间的变化关系得出磁感应强度的变化率，根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势．
    根据楞次定律判断感应电流方向．
    对ab、cd进行受力分析，ab所受安培力沿斜面向上，cd所受安培力沿斜面向下，由于ab、cd的重力沿斜面向下的分力小于它们与斜面的最大静摩擦力，再去判断．
    根据平衡条件的临界状态求解和B-t图象进行求解．
    解答：解：（1）由图可知，磁感应强度的变化率为：
    △B
    △t
    =0.5T/s
    感应电动势E=
    △B
    △t
    L1L2，
    I=
    E
    2R

    由以上等式解得：I=0.5A．
    由楞次定律判断电流方向为：由b到a．
    （2）对ab、cd进行受力分析，ab所受安培力沿斜面向上，cd所受安培力沿斜面向下，
    由于ab、cd的重力沿斜面向下的分力小于它们与斜面的最大静摩擦力，
    所以金属棒cd先发生滑动，
    F安=BIL1，
    F安+mgsinθ=μmgcosθ
    B=
    △B
    △t
    t
    由以上等式解得：t=2s．
    答：（1）两金属棒都未出现滑动之前，闭合回路中的电流为0.5A，金属棒ab中电流方向由b到a．
    （2）t=2s，金属棒cd先发生滑动．
    点评：对于图象问题一定弄清楚两坐标轴的含义，尤其注意斜率、截距的含义．
    根据物理规律找出物理量的关系，通过已知量得出未知量．要善于对物体过程分析和进行受力分析．
    练习册系列答案
    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！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2009?潍坊模拟）如图甲所示，平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L=1m，上端接有电阻R1=3Ω，下端接有电阻R2=6Ω，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场．现将质量m=0.1kg、电阻不计的金属杆ab，从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落0.2m过程中始终与导轨保持良好接触，加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示．求：
    （1）磁感应强度B；
    （2）杆下落0.2m过程中通过电阻R2的电荷量q．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图甲所示，平行金属板A和B的距离为d，紧贴它们的右端安放着垂直于金属板的绝缘靶MN，AB板间的中线OP交MN于P点，现在A、B板上加上如图所示的方形波电压，电压的正向值为U0，反向电压为
    U02
    ，且每隔T/2换向一次，现有质量为m的带正电q的连续粒子束从AB的中点O以平行于金属板的方向射入．设粒子能全部打在靶上而且所有粒子在AB间的飞行时间均为T，不计重力的影响．
    （1）要使粒子能全部打在靶MN上，试讨论电压U0的数值与m、d、q、T应满足的关系．
    （2）求靶MN上被粒子击中的范围．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图甲所示，平行金属板A和B间的距离为d，现在A、B板上加上如图乙所示的方波电压，t=0时A板比B板的电势高．电压的正向值为U0，反向值也为U0，现有由质量为m电量为+q的粒子组成的粒子束，从AB的中点O以平行于金属板中轴OO′线的速度v0=
    qU0T3md
    不断射入，所有粒子在AB间的飞行时间均为T，不计重力影响．试求：
    （1）粒子射出电场时位置离中轴线OO′的距离范围
    （2）粒子射出电场时的速度
    （3）若要使射出电场的粒子经某一垂直纸面的圆形区域匀强磁场偏转后，都能通过圆形磁场边界的一个点处，而便于再收集，则磁场区域的最小半径和相应的磁感强度是多大？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图甲所示，平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L=1m，上端接有电阻R1=3Ω，下端接有电阻R2=6Ω，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场．现将质量m=0.1kg、电阻不计的金属杆ab，从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落0.2m过程中始终与导轨保持良好接触，加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示．求：
    （1）磁感应强度B；
    （2）杆下落0.2m过程中通过金属杆的电荷量q．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案