[题目]如图.竖直平面内有两个半径为r.光滑的圆弧形金属环.在M.N处分别与距离为2r.足够长的平行光滑金属导轨ME.NF相接.金属环最高点A处断开不接触.金属导轨ME.NF的最远端EF之间接有电阻为R的小灯泡L.在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和II.磁感应强度大小均为B.磁场I和II之间的距离为h.CD与EF距离为r.现有质量为m的导体棒ab.从金属� 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，竖直平面内有两个半径为r、光滑的圆弧形金属环，在M、N处分别与距离为2r、足够长的平行光滑金属导轨ME、NF相接，金属环最高点A处断开不接触。金属导轨ME、NF的最远端EF之间接有电阻为R的小灯泡L。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和II，磁感应强度大小均为B，磁场I和II之间的距离为h，CD与EF距离为r。现有质量为m的导体棒ab，从金属环的最高点A处由静止下落，在下落过程中导体棒始终保持水平，与金属环及轨道接触良好。已知导体棒下落时向下的加速度为a。导体棒进入磁场II后小灯泡亮度始终不变。重力加速度为g。导体棒、轨道、金属环的电阻均不计。求：

（1）导体棒从A处下落时的速度v1大小；

（2）导体从CD到EF运动过程中通过灯泡L的总电量Q和灯泡的功率P；

（3）导体棒下落到MN处时的速度v2大小。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

（1）导体棒从A处下落时，导体棒切割磁感线的有效长度为

导体棒内产生的感应电动势：

回路中产生的感应电流：

根据牛顿第二定律：

得：

（2）导体棒进入磁场II后小灯泡亮度始终不变，说明导体棒受力平衡，匀速下落，

得：

有：

，

而

（3）设此时导体棒的速度为v3：

解得

从MN下落到CD，导体棒下落过程只受重力作用：

解得：

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】金属棒MN两端用细软导线悬挂于a、b两点，其中间一部分处于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，静止时MN平行于纸面，如图所示。若金属棒通有从M向N的电流，此时悬线上有拉力。为了使拉力等于零，下列措施可行的是

A. 增大电流

B. 增大磁感应强度

C. 将电流方向改为从N流向M

D. 将磁场方向改为垂直于纸面向外

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图表示,在磁感强度为B的水平匀强磁场中，有一足够长的绝缘细棒OO′在竖直面内垂直磁场方向放置，细棒与水平面夹角为α。一质量为m、带电荷为+q的圆环A套在OO′棒上，圆环与棒间的动摩擦因数为μ，且μ<tanα。现让圆环A由静止开始下滑，试问圆环在下滑过程中：

（1）圆环A的最大加速度为多大？获得最大加速度时的速度为多大？

（2）圆环A能够达到的最大速度为多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】我国“探月工程”计划在2018年6月发射“嫦娥四号”卫星，卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨后进入圆形工作轨道Ⅲ，并将最终实现人类探测器在月球背面的首次软着陆，下列说法错误的是（　　）

A.卫星在轨道Ⅲ上的运行速度比月球的第一宇宙速度大

B.卫星在轨道Ⅲ上经过P点时的加速度比在轨道Ⅰ上经过P点时的加速度小

C.卫星在轨道Ⅲ上运行的周期比在轨道Ⅰ上短

D.卫星在轨道Ⅳ上的机械能比在轨道Ⅱ上大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】我国的第三航空母舰正在建造之中，其舰载机将采用弹射起飞方式，为了研究弹射器做功对飞机起飞速度的影响，某研究性学习小组用气垫导轨，光电门等器材做了如下实验：

A．用橡皮筋模拟弹射器，由于橡皮筋做的功不易测量，他们运用了一种叫做“倍分法”的思想：使用同种规格的橡皮筋，先后用一根、两根、三根……去弹射滑块，每次都将橡皮及拉伸到同一位置释放，这样橡皮筋对滑块做的功分别为、2、3……；

B．如图所示，测量出滑块弹射后遮光片通过光电门1的时间分别为、……；

C．利用以上数据作出图像，确定橡皮筋做功对滑块弹射后的速度具体有什么影响。

请回答下列问题：

①实验前需要调节气垫导轨水平：打开气源之后，给滑块一个初速度，使之向左运动，发现遮光片通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间，为使气垫导轨水平，应将气垫导轨_________（选填“左”或“右”）端升高适当高度；

②采用图像法探究物理量间的规律时，需要选择合适的坐标系以得到直线图像，为了得到直线图像，以弹力的功W为纵坐标，以__________（选填、、、）为横坐标（t为遮光片通过光电门1的时间）；

③实验发现，总是很难得到比较标准的直线，研究小组分析了四种误差原因，其中属于系统误差的是：__________；

A．使用不同根数的橡皮筋弹射，不同速度下空气的阻力是不同的

B．使用不同根数橡皮筋实验时，未能将橡皮筋拉至同一位置释放

C．实验所用的橡皮筋没有做的规格真正相同，劲度系数略有差异

D．描点作图时，由于标错了标度，把所有的点描在了错误的位置

④“倍分法”是一种很有用的实验设计思想，下列科学研究中，科学家使用“倍分法”思想来帮助研究的是：_____。

A．伽利略研究力与运动的关系

B．开普勒研究行星绕太阳运动轨道的半长轴与周期的关系

C．库仑研究点电荷间相互作用力的规律

D．奥斯特研究电流的磁效应

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】现有一只量程3mA、内阻约为100Ω的灵敏电流表（表头）．为了较准确地测量它的内阻，采用了如图甲所示的实验电路，实验室提供的器材除电源（电动势为2V，内阻不计）、电阻箱（最大阻值为999.9Ω）、开关和若干导线外，还有多个滑动变阻器和定值电阻可供选择（如表）．

A．滑动变阻器R1（0～5Ω，1A）	D．定值电阻R01（阻值为200Ω）
B．滑动变阻器R2（0～200Ω，0.5A）	E．定值电阻R02（阻值为25Ω）
C．滑动变阻器R3（0～1750Ω，0.1A）	F．定值电阻R03（阻值为5Ω）