[题目]如图1所示.相距L=1m的两根足够长的光滑平行金属导轨倾斜放置.与水平面夹角θ=370.导轨电阻不计.质量m=1kg.电阻为r=0.5欧姆的导体棒ab垂直于导轨放置.导轨的PM两端接在外面路上.电阻R=1.5欧姆,电容器的电容C=0.5F,电容器的耐压值足够大,导轨所在平面内有垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场.在开关s1闭合.s2断开的状态下将导体棒ab由� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】如图1所示，相距L=1m的两根足够长的光滑平行金属导轨倾斜放置，与水平面夹角θ=370，导轨电阻不计，质量m=1kg、电阻为r=0.5欧姆的导体棒ab垂直于导轨放置，导轨的PM两端接在外面路上，电阻R=1.5欧姆,电容器的电容C=0.5F,电容器的耐压值足够大,导轨所在平面内有垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场。在开关s1闭合、s2断开的状态下将导体棒ab由静止释放，导体棒的v-t图象如图2所示,重力加速度g=10m/s2。求：

（1）磁场的磁感强度B。

（2）在开关s1闭合,s2断开的状态下,当导体棒下滑的距离x=5m时电阻R产生的焦耳热为21J,此时导体棒的速度与加速度分别是多少？

（3）现在开关s1断开、s2闭合，由静止释放导体棒，求经过时间t=2s时导体棒的速度；

【答案】（1）2T（2）2m/s；2m/s2（3）4m/s

【解析】（1）由图可知，导体棒的最大速度vm=3m/s

感应电动势E=BLvm，感应电流

当导体棒的速度达到最大时，由导体棒受力平衡有：BIL=mgsinθ

代入数据得④

导体棒和电阻串联，由Q=I2Rt可知，Qab：QR=1：3⑤

则导体棒ab产生的焦耳热为Qab=7J

导体棒下滑减少的重力势能转化为动能和回路中的焦耳热由能量守恒⑥

得导体棒的速度v=2m/s⑦

此时感应电动势E1=BLv，感应电流。

对导体棒受力分析有mgsinθ-BI1L=ma。

解得加速度a=2m/s2

（3）开关s1断开s2闭合时，电容器和导体棒连成一个回路，任意时刻对导体棒受力分析： mgsinθ-BI1L=ma，

感应电流

ab棒感应电动势即为电容器的电压，

联立解得：a1=2m/s2。

表明导体棒ab下滑过程中加速度不变，ab棒做匀加速直线运动t=2s，末导体棒的速度为v1=a1t=4m/s

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！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】下列关于运动和力的叙述，正确的是

A. 图甲中，蹲在体重计上的人突然站起的瞬间指针示数会大于人的重力G

B. 图乙中，在玻璃漏斗中做匀速圆周运动的小球受到的合外力是恒力

C. 图丙中，在水平直跑道上减速的航天飞机，伞对飞机的拉力大于飞机对伞的拉力

D. 图丁中，滑冰运动员通过圆弧弯道处，若此时地面摩擦力突然消失，则他将在冰面上沿着轨迹半径方向“离心”而去

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】（1）在“用打点计时器测速度”的实验中，下列器材中必须要用的是（多选）_______

A. B. C. D.

（2）在探究加速度与力、质量的关系的实验时，打出一条纸带如图所示，已知A、B、C、D、E为计数点，相邻两个计数点间还有4个打点，每相邻两个计数点间的时间间隔为0.1 s，则小车在C点的速度v＝________m/s，小车运动的加速度a＝________m/s2.(结果保留三位有效数字)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】在十字路口，红灯拦停了很多汽车和行人，拦停的汽车排成笔直的一列，最前面一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐，相邻两车的前端间距均为d=6.0m，且车长为L0=4.8m，最前面的行人站在横道线边缘，已知横道线宽s=20m．若汽车启动时都以a1=2.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，加速到v1=10.0m/s后做匀速直线运动通过路口．行人起步的加速度为a2=0.5m/s2，达到v2=1.0m/s后匀速通过横道线．已知该路口亮绿灯的时间t=40s，而且有按倒计时显示的时间显示灯（无黄灯）．另外交通法规定：原在绿灯时通行的汽车，红灯亮起时，车头已越过停车线的允许通过．由于行人和汽车司机一直关注着红绿灯，因此可以不考虑行人和汽车的反应时间．请回答下列问题：

（1）路口对面最前面的行人在通过横道线的过程中与几辆车擦肩而过？

（2）按题述情景，不能通过路口的第一辆汽车司机，在时间显示灯刚亮出“3”时开始刹车，使车匀减速运动，结果车的前端与停车线相齐，求刹车后汽车经多少时间停下？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，M、N为两个同心金属圆环，半径分别为R1和R2，两圆环之间存在着沿金属环半径方向的电场，N环内存在着垂直于环面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，N环上有均匀分布的的6个小孔，从M环的内侧边缘由静止释放一质量为m，电荷量为 +q的粒子（不计重力），经电场加速后通过小孔射入磁场，经过一段时间，粒子再次回到出发点，全程与金属环无碰撞。则M N间电压U满足的条件是：

A. B. C. D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】2016年8月16日凌晨，被命名为“墨子号”的中国首颗量子科学实验卫星开启星际之旅，这是我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。如图所示，“墨子号”卫星的工作高度约为500km，在轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过时间t(t小于其运动周期)，运动的弧长为s，与地球中心连线扫过的角度为β(弧度)，引力常量为G。则下列关于“墨子号”的说法正确的是（）

A. 线速度大于第一宇宙速度

B. 环绕周期为

C. 质量为

D. 向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如图所示(取无穷远处分子势能Ep＝0)。若甲分子固定于坐标原点O，乙分子从某处（分子间的距离大于r0小于10r0）静止释放，在分子力的作用下沿r正半轴靠近甲_________________

A.乙分子所受甲分子的引力逐渐增大

B.乙分子在靠近甲分子的过程中乙分子的动能逐渐增大

C.当乙分子距甲分子为r＝r0 时，乙分子的速度最大

D.当乙分子距甲分子为r＝r0 时，乙分子的势能最小

E.甲分子与乙分子之间的作用力随r 的减小而增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图甲所示，在直角坐标系区域内有沿y轴正方向的匀强电场，右侧有一个以点（3L，0）为圆心，半径为L的圆形区域，圆形区域与x轴的交点分别为M、N，现有一质量为m，带电量为e的电子，从y轴上的A点以速度沿x轴正方向射入电场，飞出电场后从M点进入圆形区域，速度方向与x轴夹角为30°，此时在圆形区域加如图乙所示周期性变化的磁场，以垂直于纸面向外为磁场正方向，最后电子运动一段时间后从N飞出，速度方向与进入磁场时的速度方向相同（与x轴夹角也为30°），（不考虑磁场变化产生的其他影响），求：