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如图(甲),MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ = 30°角固定,M、P之间接电阻箱R,电阻箱的阻值范围为0~4Ω,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B = 0.5T。质量为m的金属杆a b水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆a b,测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R,得到vmR的关系如图(乙)所示。已知轨距为L = 2m,重力加速度g=l0m/s2,轨道足够长且电阻不计。

(1)当R = 0时,求杆a b匀速下滑过程中产生感生电动势E的大小及杆中的电流方向;

     (2)求金属杆的质量m和阻值r

     (3)求金属杆匀速下滑时电阻箱消耗电功率的最大值Pm;

(4)当R = 4Ω时,求随着杆a b下滑回路瞬时电功率每增大1W的过程中合外力对杆做的功W

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,在光滑的水平面上静止放一质量为m的木 板B,木板表面光滑,左端固定一轻质弹簧。质量为2m的木块A以速度v0从板的右端水平向左滑上木板B。在木块A与弹簧相互作用的过程中,下列判断正确的是

A.弹簧压缩量最大时,B板运动速率最大

B.B板的加速度一直增大

C.弹簧给木块A的冲量大小为2mv0/3

D.弹簧的最大弹性势能为mv02/3

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科目:高中物理 来源: 题型:


在某控制电路中,需要连成如图1所

示的电路,主要由电动势为E、内阻为r

的电源与定值电阻R1R2及电位器(滑动

变阻器)R连接而成,L1、L2是红、绿两个     图1

指示灯,当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时,下列说法中正确的是 (  )

A.L1、L2两个指示灯都变亮

B.L1、L2两个指示灯都变暗

C.L1变亮,L2变暗

D.L1变暗,L2变亮

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,宽度为d的竖直狭长区域内(边界为L1、L2),存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场,电场强度的大小为E0,E>0表示电场方向竖直向上。t=0时,一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域,沿直线运动到Q点后,做一次完整的圆周运动,再沿直线运动到右边界上的N2点。Q为线段N1 N2的中点,重力加速度为g。上述d、E0、m、v、g为已知量。

(1)求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小;

(2)求电场变化的周期T;

(3)改变宽度d,使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域,求T的最小值。

 

 

 

 

 

 

 

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如图所示,一轨道的倾斜部分和水平部分都处于磁感应强度为B的匀强磁场中,且磁场方向都与轨道平面垂直,水平轨道足够长。一质量为m的水平金属棒ab,从静止开始沿轨道下滑,运动过程中金属棒ab始终保持与轨道垂直且接触良好。金属棒从斜轨道转入水平轨道时无机械能损失。关于ab棒运动的速度时间图像,可能正确的是(    )

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如图所示,两条光滑的金属导轨相距L=1m,其中MN段平行于PQ段,位于同一水平面内,NN0段与QQ0段平行,位于与水平面成倾角37°的斜面上,且MNN0与PQQ0均在竖直平面内。在水平导轨区域和倾斜导轨区域内分别有垂直于水平面和斜面的匀强磁场B1和B2,且B1=B2=0.5T。ab和cd是质量均为m=0.1kg、电阻均为R=4Ω的两根金属棒,ab置于水平导轨上,cd置于倾斜导轨上,均与导轨垂直且接触良好。从t=0时刻起,ab棒在外力作用下由静止开始沿水平方向向右运动(ab棒始终在水平导轨上运动,且垂直于水平导轨),cd受到F=0.6-0.25t(N)沿斜面向上的力的作用,始终处于静止状态。不计导轨的电阻。(sin37°=0.6,g取10m/s2)

     (1)求流过cd棒的电流强度Icd随时间t变化的函数关系;

     (2)求ab棒在水平导轨上运动的速度vab随时间t变化的函数关系;

     (3)求从t=0时刻起,1.0s内通过ab棒的电荷量q;

     (4)若t=0时刻起,1.0s内作用在ab棒上的外力做功为W=16J,求这段时间内cd棒产生的焦耳热Qcd。

 

 

 

 

 

 

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一列波沿x轴正向传播,t=0时的波形如图所示,已知在0.6s内,A点三次出现波峰(不包含原来的一次),则(  )

A.波的周期是0.2s                        B.波传播到P点的时间是0.3s

C.P点第一次出现波谷的时间是0.525s      D.P点第一次出现波谷的时间是0.55s

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科目:高中物理 来源: 题型:


用如图所示的电路“测定电池的电动势和内阻”。

⑴除了选用照片中的部分器材外,_____________(填选项)

A.还需要电压表         

B.还需要电流表

C.还需要学生电源       

D.不再需要任何器材

⑵测量所得数据如下:

测量次数

物理量

1

2

3

4

5

6

R

1.2

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

I/A

0.60

0.70

0.80

0.89

1.00

1.20

U/V

0.90

0.78

0.74

0.67

0.62

0.43

用作图法求得电池的内阻r=           

⑶根据第5组所测得的实验数据,求得电流表内阻RA=      

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,固定在水平地面上的物体P,左侧是光滑圆弧面,一根轻绳跨过物体P顶点上的小滑轮,一端系有质量为m=4 kg的小球,小球与圆心连线跟水平方向的夹角θ=60°,绳的另一端水平连接物块3,三个物块重均为50 N,作用在物块2的水平力F=20 N,整个系统平衡,g=10 m/s2,则以下正确的是(  )

A.1和2之间的摩擦力是20 N

B.2和3之间的摩擦力是20 N

C.3与桌面间摩擦力为20 N

D.物块3受6个力作用

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