[题目]如图所示,平行导轨由光滑的圆弧轨道和光滑的水平轨道以及租糙的倾斜轨道平滑连接组成.导轨间距L=0.5m,导轨底端接有的电阻.水平轨道处矩形区域ABCD存在着垂直水平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小B1=0.5T,倾斜轨道与水平面的夹角为30°,处在垂直于斜面向下的匀强磁场中,磁感应强度大小B2=1T.ab和cd是质量m=0.1kg,电阻R=0.1Ω的� 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,平行导轨由光滑的圆弧轨道和光滑的水平轨道以及租糙的倾斜轨道平滑连接组成。导轨间距L=0.5m,导轨底端接有的电阻。水平轨道处矩形区域ABCD存在着垂直水平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小B1=0.5T,倾斜轨道与水平面的夹角为30°,处在垂直于斜面向下的匀强磁场中,磁感应强度大小B2=1T。ab和cd是质量m=0.1kg,电阻R=0.1Ω的两根相同金属细杆,金属细杆与倾斜导轨的动摩擦因数 (设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。开始时,ab杆静止在倾斜导轨上,cd杆从光滑圆弧轨道无初速释放,释放位置离水平导轨的高度h=0.072m。在t=0时刻,以速度v0离开圆弧轨道，进入水平轨道的磁场区域。为使得cd杆匀加速通过磁场区域,进入磁场后,对cd杆施加一水平向左的外力F，t=0时刻F的大小为0.8N，经过一段时间,在t=t1时刻,cd杆即将离开磁场区域AB边界，此时ab杆刚要开始沿斜面运动(但未运动)。(g取10m/s2)求：

(1)cd杆刚进入水平轨道磁场区域时的速度v0大小和通过水平轨道磁场区域的时间t1；

(2)cd杆通过水平轨道磁场区域过程,通过电阻R的电荷量；

(3)cd杆通过水平轨道磁场区域过程，cd杆的产生热量Qcd=0.32J,求外力F做的功。

【答案】(1) , (2) (3)

【解析】

(1)根据机械能守恒定律求出d杆刚进入水平轨道磁场区域时的速度v0大小，根据法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律、安培力、牛顿第二定律和运动学公式即可求解通过水平轨道磁场区域的时间；（2）根据运动学公式及电量的表达式，即可求解通过电阻R的电荷量；（3）根据动能定理求解外力F做的功。

（1）根据机械能守恒定律得：，解得：

cd刚进入水平磁场时，，，

cd受到的安培力

根据牛顿第二定律得：，

解得：

当cd杆离开水平磁场时，ab即将滑动，对ab杆受力分析可得：

可得：

而

由于

解得：v=3m/s

根据匀变速直线运动规律得：

（2）根据匀变速直线运动规律得：

则通过R的电荷量为

（3）根据动能定理：

由cd杆的发热量

解得整个电路发热量Q=0.48J

联立解得：

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】“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示．

（1）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是．

（2）本实验采用的科学方法是

A．理想实验法 B．等效替代法

C．控制变量法 D．建立物理模型法

（3）实验中可减小误差的措施有

A．两个分力F1、F2的大小要越大越好

B．两个分力F1、F2间夹角应越大越好

C．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行

D．AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】在真空中,两点分别放置等量异种电荷,处电荷带正电，处电荷带负电,且都可看成点电荷。在电场中通过、两点的连线中点对称地选取一个矩形闭合路径，如图所示，现将一电子沿移动一周，下列说法正确的是（）

A. 由电子所受的电场力做正功，电子的电势能减少

B. 由电子所受的电场力先做负功,后做正功,总功不为零

C. 由电子电势能增加

D. 由电子电势能先减少,后增加,电势能总增量为零

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】.如图所示,在沿水平方向的匀强电场中有一固定点,用一根长度为的绝缘细线把质量为,带有正电荷的金属小球悬挂在点,小球静止在点时细线与竖直方向的夹角为,(取10,,).求:

（1）两点间的电势差;

（2)将小球拉至位置使细线水平后由静止释放,小球通过最低点时细线对小球的拉力的大小;

（3)如果要使小球能绕点做完整的圆周运动,则小球在点时沿垂直于方向运动的初速度的大小.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，物块通过3段轻绳悬挂，3段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为m2＝60kg的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ＝37°，物块及人都处于静止状态。已知人与水平面之间的动摩擦因数为μ＝0.3，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g=10m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。要求人在水平面上不滑动。求：