[题目]如图所示.M1N1N2M2是位于光滑水平桌面上间距为l的足够长刚性“ 型金属框架.框架左侧N1N2部分电阻为R.其他部分电阻不计.PQ是质量为m.电阻不计的金属杆.可在轨道上保持与轨道垂直滑动.初始时.杆PQ位于图中的虚线处.虚线右侧存在方向垂直桌面向下.磁感应强度为B的匀强磁场.现用大小为F的水平恒力垂直作用于杆PQ上.使之由静止开始在轨道上向右运� 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】如图所示，M1N1N2M2是位于光滑水平桌面上间距为l的足够长刚性“”型金属框架，框架左侧N1N2部分电阻为R，其他部分电阻不计。PQ是质量为m、电阻不计的金属杆，可在轨道上保持与轨道垂直滑动。初始时，杆PQ位于图中的虚线处，虚线右侧存在方向垂直桌面向下、磁感应强度为B的匀强磁场。现用大小为F的水平恒力垂直作用于杆PQ上，使之由静止开始在轨道上向右运动。

(1)若将框架固定于桌面，且杆PQ与轨道的接触光滑，求杆PQ的最大速度；

(2)若将框架固定于桌面，且杆PQ与轨道的接触粗糙。由静止开始，仍用恒力F拉动杆PQ，经过时间t，杆PQ离开虚线的距离为x，此时通过电路的电流为I0，求在此过程中框架的N1N2部分产生的焦耳热(不考虑回路的自感效应)；

(3)若框架不固定，且杆与轨道的接触粗糙，已知框架的质量为m0，由静止开始，仍用恒力F拉动杆PQ，在框架左侧N1N2进入磁场后，求框架和杆PQ最终各自的加速度。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

(1)当PQ的加速度为零时，速度最大，即，

导体棒的安培力：，

闭合电路欧姆定律得：，

电动势：

联立解得：；

(2)杆的合力做功等于杆所增加的动能，即

运动时的电流为，即有解得：，

此过程中的电量为：，

对杆由动量定理得：

联立解得：；

(3)开始时杆在拉力作用下杆做加速运动，导轨在杆的摩擦力作用下也向右加速运动，当进入磁场后，杆和导轨都受安培力作用，所以最终的加速度为：。

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】如图所示，圆心角为90°的扇形COD内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，E点为半径OD的中点，现有比荷大小相等的两个带电粒子a、b，以不同的速度分别从O、E点沿OC方向射入磁场，粒子a、b分别从D、C两点射出磁场，不计粒子所受重力及粒子间相互作用，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法中正确的是

A. 粒子a带负电，粒子b带正电

B. 粒子a、b在磁场中运动的加速度之比为2:5

C. 粒子a、b的速度之比为5:2

D. 粒子a、b在磁场中运动的时间之比为180:53

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示为氢原子能级图，当氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级时，辐射出波长为658nm的光。下列说法正确的是（）

A. 氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级时，辐射光的波长大于658nm

B. 用一束光子能量为15eV的光照射氢原子时，氢原子不会发生电离

C. 一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时最多可产生3种频率的光

D. 用波长为686mm的光照射，能使处于n=2的氢原子跃迁到高能级

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，竖直平面内一半径为R的圆形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里。一束质量为m、电荷量为－q的带电粒子沿平行于直径MN的方向以不同速率从P点进入匀强磁场，入射点P到直径MN的距离h=R，不计粒子重力。下列说法正确的是（）

A. 若粒子射出磁场时的速度方向恰好与其入射方向相反，则其入射速度为

B. 若粒子恰好能从M点射出，则其速度为

C. 粒子从P点经磁场到M点的时间为

D. 当粒子轨道半径r=R时，粒子从圆形磁场区域最低点射出

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】某同学用探究动能定理的装置测滑块的质量M。如图甲所示，在水平气垫导轨上靠近定滑轮处固定一个光电门。让一带有遮光片的滑块自某一位置由静止释放，计时器可以显示出遮光片通过光电门的时间t(t非常小)，同时用米尺测出释放点到光电门的距离s。

(1)该同学用螺旋测微器测出遮光片的宽度d，如图乙所示，则d＝________ mm。

(2)实验中多次改变释放点，测出多组数据，描点连线，做出的图像为一条倾斜直线，如图丙所示。图像的纵坐标s表示释放点到光电门的距离，则横坐标表示的是______。

A．t B．t2 C. D.

(3)已知钩码的质量为m，图丙中图线的斜率为k，重力加速度为g。根据实验测得的数据，写出滑块质量的表达式M＝____________________。(用字母表示)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为L＝0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为0.02kg，电阻均为R＝0.1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B＝0.2T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能保持静止。取g＝10m/s2，问：