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【题目】如图所示,MNPQ是两根足够长的光滑平行金属导轨,导轨间距为d,导轨所在平面与水平面成θ角,MP间接阻值为R的电阻.匀强磁场的方向与导轨所在平面垂直,磁感应强度大小为B.质量为m、阻值为r的金属棒放在两导轨上,在平行于导轨的拉力作用下,以速度v匀速向上运动.已知金属棒与导轨始终垂直并且保持良好接触,重力加速度为g.求:

(1)金属棒产生的感应电动势E

(2)通过电阻R的电流I

(3)拉力F的大小.

(4)在拉力作用下以速度v匀速向上运动足够长时间后,撤去拉力F,金属棒将继续向上运动后开始下滑,求下滑过程中的最大速度vm

【答案】(1)Bdv (2)  (3) (4)

【解析】

1)根据法拉第电磁感应定律得EBdv.

2)根据闭合电路欧姆定律得

3)导体棒的受力情况如图所示,

根据牛顿第二定律有FFmgsin θ0

因为FBId

所以Fmgsin θ

4)金属杆从导轨上由静止滑下,经足够长时间后,速度达最大值vm,此后金属杆做匀速运动。金属杆受重力、导轨的支持力和安培力如图所示。

安培力

对金属杆列平衡方程式:mgsin θ

.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一个带电荷量为+q、质量为m的带电滑块处于电场强度按E=kt规律(k为大于零的常量,取水平向左为正方向)变化的匀强电场中,物体与绝缘竖直墙壁间的动摩擦因数为μ,当t=0时,带电滑块由静止释放。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且电场空间和墙面均足够大。则带电滑块的

A. 加速度随时间一直均匀减小到零

B. 加速度最大时速度最大

C. 全程运动时间为

D. 带电滑块的最大速度为

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】用图甲所示的装置来探究功和动能变化的关系.木板上固定两个完全相同的遮光条AB,用不可伸长的细线将木板通过两个滑轮与弹簧测力计C相连,木板放在安装有定滑轮和光电门的轨道D上,轨道放在水平桌面上,P为小桶(内有沙子),滑轮质量、摩擦不计,重力加速度为g

(1)实验中轨道应倾斜一定角度,对此下列说法正确的是__________

A.为了释放木板后,木板在细线拉动下能匀速下滑

B.为了增大木板下滑的加速度,提高实验精度

C.尽量保证细线拉力对木板做的功等于木板所受合力对木板做的功

D.使木板在未施加拉力时能匀速下滑

(2)实验主要步骤如下:

①测量木板、遮光条的总质量M,测量两遮光条间的距离L,遮光条的宽度d,按甲图正确安装器材.

②将木板左端与轨道左端对齐,静止释放木板,木板在细线拉动下运动,记录弹簧测力计示数F及遮光条BA先后经过光电门的时间t1t2.则遮光条BA通过光电门的过程中木板动能的变化量Ek__________,合外力对木板做功W__________,(均用字母Mt1t2dLF表示).

③在小桶中增加沙子,重复②的操作.

④比较WEk的大小,得出实验结论.

(3)若在本实验中轨道水平放置,其它条件和实验步骤不变,假设木板与轨道之间的动摩擦因数为μ.测得多组Ft1t2的数据,并得到F的关系图像如图所示.已知图像在纵轴上的截距为b,直线的斜率为k,求解 μ ___________(用字母bdLkg表示).

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【题目】如图所示,矩形ABCD为某透明介质的截面图,AB边长L1=12cmBC边长L2=24m,光线由A点以i=53°的入射角射入AB面,光线进入介质后,经过一次反射后,射到底边CD的中点F,并的出个质,不考虑F点光线的反射。已知光速c=3.0×108m/s,sin53°=0.8,cos53°=0.6。求:

(1)介质的折射率

(2)光线在介质中的传播时间。

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【题目】如图所示,螺线管的匝数为1000、横截面积为10cm2电阻为,与螺线管串联的外电阻R1=5Ω、R2=4Ω。向右穿过螺线管的磁场的磁感应强度按图所示的规律变化,则下列说法正确的是( )

A. 0~1s内,螺线管产生的感应电动势为4×103V

B. 1s~2s内,R2中通过的电流方向向右

C. 1s~2s内,电路中通过的电流为0.3A

D. 1s~2s内,R1两端的电压为3V

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【题目】t0时,甲乙两汽车从相距70 km的两地开始相向行驶,它们的vt图象如图所示.忽略汽车掉头所需时间.下列对汽车运动状况的描述正确的是

A. 在第1小时末,乙车改变运动方向

B. 在第2小时末,甲乙两车相距10 km

C. 在前4小时内,乙车运动加速度的大小总比甲车的大

D. 在第4小时末,甲乙两车相遇

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【题目】如图所示,质量相同的两小球(可看成质点)a、b分别从斜面顶端A和斜面中点B沿水平方向抛出后,恰好都落在斜面底端,不计空气阻力,下列说法正确的是

A. 小球a、b在空中飞行的时间之比为2︰1

B. 小球a、b抛出时的初速度大小之比为2︰1

C. 小球a、b到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角之比为1︰1

D. 小球a、b到达斜面底端时的动能之比为4︰1

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【题目】(18分)甲、乙两车在同一直线轨道上同向行驶,甲车在前,速度为8m/s,乙车在后,速度为16m/s,当两车相距s=16m时,甲车因故开始刹车,加速度大小为a=2m/s2,求

(1)如果乙车不采取措施,乙车经过多长时间追上甲车?

(2)为避免相撞,乙车立即开始刹车,乙车的加速度大小为6m/s2时,此种情况能否相碰,如果不能相碰,请求出甲乙之间的距离存在的最值(最大值或最小值)?

(3)为避免两车相碰,乙车加速度至少为多大?

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【题目】如图所示,在xOy坐标系中第一象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场第二象限内有平行于x轴的有界匀强电场,电场的边界AB、CD均与y轴平行,且OB=BD。一电荷量为+q、质量为m的带电粒子(重力不计),从P(a,0)点以速度v0垂直射入磁场,其速度方向与x轴成30°夹角,然后从y轴上的N点(图中未画出)垂直于y轴离开磁场,粒子进入第二象限后恰好不穿过CD。已知粒子从第一次通过N点到第二次通过N点所用时间为t0。求:

(1)匀强磁场的磁感应强度大小;

(2)带电粒子自P点开始到第一次到达N点所用的时间;

(3)匀强电场的电场强度大小。

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