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(14分)如图,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成q=300角固定,轨距为L=1m,质量为m的金属杆A.b水平放置在轨道上,其阻值忽略不计。空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B=0.5T。P、M间接有阻值R1的定值电阻,Q、N间接变阻箱R。现从静止释放A.b,改变变阻箱的阻值R,测得最大速度为vm,得到的关系如图所示。若轨道足够长且电阻不计,重力加速度g取l0m/s2。求:

(1)金属杆的质量m和定值电阻的阻值R1

(2)当变阻箱R取4Ω时,且金属杆A.b运动的加速度为gsinq时,此时金属杆A.b运动的速度;

(3)当变阻箱R取4Ω时,且金属杆A.b运动的速度为时,定值电阻R1消耗的电功率。

 

【答案】

(1)m=0.1kg,R=1Ω(2)v′=0.8m/s(3)

【解析】

试题分析:(1)(5 分)总电阻为RR1R /(R1R);IBLv/R

当达到最大速度时金属棒受力平衡。mgsinqBIL=,根据图像代入数据,可以得到棒的质量m=0.1kg,R=1Ω

(2)(5分)金属杆A.b运动的加速度为gsinq时,I′=BLv′/R

根据牛顿第二定律FmA.mgsinqBILmA.

mgsinq mgsinq,代入数据,得到v′=0.8m/s

(3)(4分)当变阻箱R取4Ω时,根据图像得到vm=1.6m/s,

考点:考查了导体切割磁感线运动,

点评:此类型题目要重点做好受力分析及运动情景分析,用好共点力的平衡关系及牛顿第二定律等基本规律.

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示的竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场,电场强度为E.一绝缘弯杆由两段直杆和一半径R=1.6m的四分之一圆弧杆MN组成,固定在竖直面内,两直杆与圆弧杆的连接点分别是M、N,竖直杆PM和水平杆NQ均足够长,PMN段光滑.现有一质量为m1=0.2kg、带电荷量为+q的小环套在PM杆上,从M点的上方的D点静止释放,恰好能达到N点.已知q=2×10-2C,E=2×102N/m.g取10m/s2
(1)求D、M间的距离h1=?
(2)求小环第一次通过圆弧杆上的M点时,圆弧杆对小环作用力F的大小?
(3)小环与NQ间的动摩擦因数μ=0.1.现将小环移至距离M点上方h2=14.4m处由静止释放,环与杆之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.问经过足够长的时间,小环在水平杆NQ上运动通过的总路程s1=

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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)下列说法中正确的有
AD
AD

A.2008年5月12日14时28分,四川汶川县发生8.0级强烈地震,造成重大人员财产损失,地震波是机械波,地震波中既有横波也有纵波
B.太阳能真空玻璃管采用镀膜技术增加透射光,这是利用了光的衍射原理
C.相对论认为:真空中的光速在不同惯性参照系中是不相同的
D.医院里用于检测的“彩超”的原理是:向病人体内发射超声波,经血液反射后被接收,测出反射波的频率变化,就可知血液的流速.这一技术应用了多普勒效应
(2)如图所示为一列简谐波在t1=0时刻的图象,此时波中质点M的运动方向沿y轴负方向,且到t2=0.55s质点M恰好第3次到达y轴正方向最大位移处,该波的传播方向为
-x方向
-x方向
,波速为
2
2
m/s.
(3)如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜用于某种光学仪器中.现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上,入射角的大小i=arcsin0.75.求光在棱镜中传播的速率及此束光线射出棱镜后的方向(不考虑返回到AB面上的光线).

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科目:高中物理 来源:2013届上海市奉贤区高考一模物理试卷(带解析) 题型:计算题

(14分)如图,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成q=300角固定,轨距为L=1m,质量为m的金属杆A.b水平放置在轨道上,其阻值忽略不计。空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B=0.5T。P、M间接有阻值R1的定值电阻,Q、N间接变阻箱R。现从静止释放A.b,改变变阻箱的阻值R,测得最大速度为vm,得到的关系如图所示。若轨道足够长且电阻不计,重力加速度g取l0m/s2。求:


(1)金属杆的质量m和定值电阻的阻值R1
(2)当变阻箱R取4Ω时,且金属杆A.b运动的加速度为gsinq时,此时金属杆A.b运动的速度;
(3)当变阻箱R取4Ω时,且金属杆A.b运动的速度为时,定值电阻R1消耗的电功率。

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科目:高中物理 来源: 题型:

(本题16分)如图(甲)所示,两平行金属板间接有如图(乙)所示的随时间t变化的电压u,两板间电场可看作是均匀的,且两板外无电场,极板长L=0.2m,板间距离d=0.2m,在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场,MN与两板中线OO′垂直,磁感应强度B=5×103T,方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中,已知每个粒子的速度v0=105m/s,比荷q/m=108C/kg,重力忽略不计,在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视作是恒定不变的。(取π = 3.14)

(1)试求带电粒子射出电场时的最大速度。

(2)证明任意时刻从电场射出的带电粒子,进入磁场时在MN上的入射点和出磁场时在MN上的出射点间的距离为定值。写出表达式并求出这个定值。

(3)从电场射出的带电粒子,进入磁场运动一段时间后又射出磁场。试猜想粒子在磁场中运动的时间是否为定值,若是,求出该定值的大小;若不是,求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间。

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