练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图(a)所示，间距为L、足够长的固定光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面成θ角，下端M、P之间连接 有电流传感器和阻值为R的定值电阻。导轨上垂直停放一质量为m、电阻为r的金属杆ab，ab与导轨接触良好，整个装置处于磁感应强度方向垂直导轨平面向下、大小为B的匀强磁场中。在t=0时刻，用一沿斜面向上的力向上拉金属杆ab，使之由静止开始斜向上做直线运动，电流传感器将通过R的电流i即时采集并输入电脑，可获得电流i随时间t变化的关系图线，设图(b)中的I1和t1为已知数。电流传感器和导轨的电阻及空气阻力均忽略不计，重力加速度大小为g。
    （1）若电流i随时间t变化的关系如图(b)所示，求任意t时刻杆ab的速度v；
    （2）判断杆ab的运动性质，并求任意t时刻斜向上的拉力的功率P的大小。
    解：（1）由题图(b)可知t=t1时刻电路中的感应电流为I1，则t时刻，电流为
    杆ab切割磁感线产生的感应电动势为：e=BLv
    根据闭合电路欧姆定律有e=I（R+r）
    由以上三式解得
    （2）由于是常量，所以杆ab是做匀加速直线运动，其加速度大小为
    设t时刻水平力大小为F，根据牛顿第二定律有F-BIL-mgsinθ=ma
    又P=Fv
    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！
    相关习题

    科目：高中物理 来源：贵州省遵义四中2011－2012学年高二下学期期中考试物理试题 题型：038

    如图a所示，间距为l、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上．在区域Ⅰ内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度为B；在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场，其磁感应强度Bt的大小随时间变化的规律如图b所示．t＝0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属细棒cd在位于区域Ⅰ内的导轨上由静止释放．在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF处之前，cd棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好．已知cd棒的质量为m、电阻为R，ab棒的质量、阻值均未知，区域Ⅱ沿斜面的长度为2l，在t＝tx时刻(tx未知)ab棒恰进入区域Ⅱ，重力加速度为g．求：

    (1)通过cd棒电流的方向和区域Ⅰ内磁场的方向；

    (2)当ab棒在区域Ⅱ内运动时cd棒消耗的电功率；

    (3)ab棒开始下滑的位置离EF的距离；

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：陕西省礼泉一中2012届高三上学期期末考试物理试题 题型：038

    如图(a)所示，间距为l、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为的斜面上．在区域Ⅰ内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度恒为B不变；在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场，其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如图(b)所示．t＝0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属细棒cd在位于区域Ⅰ内的导轨上也由静止释放．在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF之前，cd棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好．

    已知cd棒的质量为m、电阻为R，ab棒的质量、阻值均未知，区域Ⅱ沿斜面的长度为l，在t＝tx时刻(tx未知)ab棒恰好进入区域Ⅱ，重力加速度为g．求：

    (1)区域I内磁场的方向；

    (2)通过cd棒中的电流大小和方向；

    (3)ab棒开始下滑的位置离区域Ⅱ上边界的距离；

    (4)ab棒开始下滑至EF的过程中，回路中产生总的热量．(结果用B、l、、m、R、g表示)

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：上海市虹口区2011届高三二模物理试题 题型：038

    如图(a)所示，间距为l、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为的斜面上．在区域Ⅰ内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度恒为B不变；在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场，其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如图(b)所示．t＝0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属细棒cd在位于区域Ⅰ内的导轨上也由静止释放．在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF之前，cd棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好．

    已知cd棒的质量为m、电阻为R，ab棒的质量、阻值均未知，区域Ⅱ沿斜面的长度为l，在t＝tx时刻(tx未知)ab棒恰好进入区域Ⅱ，重力加速度为g．求：

    (1)区域Ⅰ内磁场的方向；

    (2)通过cd棒中的电流大小和方向；

    (3)ab棒开始下滑的位置离区域Ⅱ上边界的距离；

    (4)ab棒开始下滑至EF的过程中，回路中产生总的热量．

    (结果用B、l、、m、R、g表示)

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：广东省模拟题 题型：计算题

    如图a所示，间距为d的平行金属板MN与一对光滑的平行导轨相连，平行导轨间距L=d/2，一根导体棒ab以一定的初速度向右匀速运动，棒的右端存在一个垂直纸面向里，大小为B的匀强磁场。棒进入磁场的同时，粒子源P释放一个初速度为0的带电粒子，已知带电粒子质量为m，电量为q。粒子能从N板加速到M板，并从M板上的一个小孔穿出。在板的上方，有一个环形区域内存在大小也为B，垂直纸面向外的匀强磁场。已知外圆半径为2d，里圆半径为d，两圆的圆心与小孔重合。（粒子重力不计）
    （1）判断带电粒子的正负，并求当ab棒的速度为v0时，粒子到达M板的速度v；
    （2）若要求粒子不能从外圆边界飞出，则v0的取值范围是多少？
    （3）若棒ab的速度v0只能是，则为使粒子不从外圆飞出，则可以控制导轨区域磁场的宽度S（如图b所示），那该磁场宽度S应控制在多少范围内？
         

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案