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【题目】足够长的两光滑水平导轨间距L=1m,导轨间接有R=2.5Ω的电阻和电压传感器。电阻r=0.5Ω。质量m=0.02kg的金属棒ab,在恒力F=0.5N的作用下沿导轨由静止开始滑动,导轨的电阻忽略不计。整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度的大小B=1T

(1)写出电压传感器两端的电压U与金属棒ab速度v的关系式;

(2)求拉力功率的最大值;

(3)当金属棒的位移为2m时拉力F的功率已达到最大,求拉力F作用的时间(结果保留三位有效数字)。

【答案】(1));(2)(3)

【解析】

(1)导体棒切割磁感线产生的电动势为

根据分压规律可知

解得

当恒力与安培力相等时,导体棒速度达到最大值,有

解得

所以

(2)拉力功率的最大值为

(3)导体棒从静止开始运动,选取水平向右为正,根据动量定理

其中,解得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】雨天在野外骑车时,在自行车的后轮轮胎上常会粘附一些泥巴,行驶时感觉很沉重.如果将自行车后轮撑起,使后轮离开地面而悬空,然后用手匀速摇脚踏板,使后轮飞速转动,泥巴就被甩下来.如图所示,图中a、b、c、d为后轮轮胎边缘上的四个特殊位置,则(  )

A. 泥巴在图中a、c位置的向心加速度大于b、d位置的向心加速度

B. 泥巴在图中的b、d位置时最容易被甩下来

C. 泥巴在图中的c位置时最容易被甩下来

D. 泥巴在图中的a位置时最容易被甩下来

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,质量均为MAB两滑块放在粗糙水平面上,两轻杆等长,杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接,在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C,整个装置处于静止状态,设杆与水平面间的夹角为θ。下列说法正确的是(

A.m一定时,θ越小,滑块对地面的压力越大

B.m一定时,θ越大,滑块与地面间的摩擦力越小

C.θ一定时,M越大,滑块与地面间的摩擦力越大

D.θ一定时,M越大,可悬挂重物C的质量m越大

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一个矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,线圈内磁通量随时间t的变化如图所示,则下列说法中正确的是(

A. t1时刻线圈中的感应电动势最大

B. t2时刻ab的运动方向与磁场方向平行

C. t3时刻线圈平面与中性面重合

D. t4t5时刻线圈中感应电流的方向相同

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某输电线路横穿公路时,要在地下埋线通过,为了保护线路不至于被压坏,预先铺设结实的过路钢管,再让输电线从钢管中穿过.电线穿管的方案有两种:甲方案是铺设两根钢管,两条输电线分别从两根钢管中穿过;乙方案是只铺设一根钢管,两条输电线都从这一根钢管中穿过,如图12所示.如果输电导线输送的电流很大,那么,以下说法正确的是 ( )

A. 无论输送的电流是恒定电流还是交变电流,甲、乙两方案都是可行的

B. 若输送的电流是恒定电流,甲、乙两方案都是可行的

C. 若输送的电流是交变电流,乙方案是可行的,甲方案是不可行的

D. 若输送的电流是交变电流,甲方案是可行的,乙方案是不可行的

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【题目】图中两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的梯形线圈,adbc间的距离也为lt=0时刻,bc边与磁场区域边界重合(如图)。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取沿abcda的感应电流方向为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的图线可能是(  )

A. B.

C. D.

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【题目】4×100m接力赛是奥运会上最为激烈的比赛项目,有甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现,甲短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程.为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记,在某次练习中,甲在接力区前x0处作了标记,当甲跑到此标记时向乙发出起跑口令,乙在接力区的前端听到口令时立即起跑(忽略声音传播的时间及人的反应时间),已知接力区的长度为L=20m,设乙起跑后的运动是匀加速运动.若x0=16m,乙的最大速度为8m/s,并能以最大速度跑完全程,要使甲、乙能在接力区完成交接棒,则乙在听到口令后加速的加速度最大为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,小车静止在光滑水平面上,AB是小车内半圆弧轨道的水平直径,现将一小球从A点正上方距Ah处由静止释放,小球由A点沿切线方向经半圆轨道后从B点冲出,在空中能上升的最大高度为0.8h;不计空气阻力。下列说法正确的是( )

A.在相互作用过程中,小球和小车组成的系统动量守恒

B.小球离开小车后做竖直上抛运动

C.小球离开小车后做斜上抛运动

D.小球第二次冲出轨道后在空中能上升的最大高度大于0.6h

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【题目】一列波长为的简谐横波沿x轴传播,某时刻的波形如图所示,abc为三个质点,a位于负的最大位移处,b正向上运动,从此刻起再经,质点a第二次到达平衡位置。由此可知该列波  

A. 沿x轴负方向传播

B. 波源的振动频率为

C. 传播速度大小为

D. 从该时刻起,经过,质点a沿波的传播方向移动了1m

E. 该时刻以后,bc晚到达负的最大位移处

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