精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】如图1所示,水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布,方向垂直于水平面向下,磁感应强度沿y轴方向没有变化,与横坐标x的关系如图2所示,图线是双曲线(坐标轴是渐进线);顶角θ=45°的光滑金属长导轨 MON固定在水平面内,ONx轴重合,一根与ON垂直的长导体棒在水平向右的外力作用下沿导轨MON向右滑动,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触.已知t=0时,导体棒位于顶角O处;导体棒的质量为m=2kgOMON接触处O点的接触电阻为R=0.5Ω,其余电阻不计;回路电动势E与时间t的关系如图3所示,图线是过原点的直线.求:

1t=2s时流过导体棒的电流强度I2的大小;

212s时间内回路中流过的电量q的大小;

3)导体棒滑动过程中水平外力F(单位:N)与横坐标x(单位:m)的关系式.

【答案】1t=2s时流过导体棒的电流强度I2的大小为8A

212s时间内回路中流过的电量q的大小为6C

3)导体棒滑动过程中水平外力F与横坐标x的关系式为F=4+4N

【解析】试题分析:(1)由E﹣t图象读出t=2s时的感应电动势,由欧姆定律求解流过导体棒的电流强度I2的大小.

2)根据感应电流图象的面积表示电量,用电流的平均值求出电量.

3)由E=BLv分析金属棒的运动情况,由运动学公式得到加速度,运用牛顿第二定律求解F的表达式.

解:(1)根据E﹣t图象中的图线是过原点的直线特点,可得到t=2s时金属棒产生的感应电动势为:E=4V

由欧姆定律得:

I2==A=8A

2)由于回路中的电流与E成正比,则知电流I﹣t图象中的图线也是过原点的直线,则有:t=1s时,I1=4A

可有:12s时间内回路中流过的电量 q=△t==1C=6C

3)因θ=45°,可知任意t时刻回路中导体棒有效切割长度 L=x

再根据B﹣x图象中的图线是双曲线特点有:

E=BLv=Bxv

由图2可知,Bx=1Tm).

由图1知:E与时间成正比,有 E=2tV

由以上三式得:v=2tm/s

可知导体棒的运动是匀加速直线运动,加速度 a=2m/s2

又有:F=BIL=BIx=BxI,且I也与时间成正比

再根据牛顿第二定律有:F﹣F=ma

x=

联立解得:F=4+4N

答:(1t=2s时流过导体棒的电流强度I2的大小为8A

212s时间内回路中流过的电量q的大小为6C

3)导体棒滑动过程中水平外力F与横坐标x的关系式为F=4+4N

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在真空中,+Q1Q2为固定在x轴上的两个点电荷,且Q1=4Q2 abcP两侧的三个点,则下列说法中正确的是

A. P点电场强度为零,电势也为零

B. bc两点处,一定有电势φb>φc且电场强度Eb>Ec

C. 若将一试探电荷+qa点沿x轴移至P点,则其电势能增加

D. 若将一试探电荷-qa点静止释放,则其经过P点时动能最大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在水平力F作用下,木块AB保持静止若木块AB接触面是水平的,且F≠0则关于木块B的受力个数可能是

A. 3 B. 4 C. 5 D. 6

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】下列关于摩擦力的说法,正确的是

A. 受到静摩擦力的物体一定静止

B. 受到滑动摩擦力的物体一定滑动

C. 物体滑动摩擦力方向一定与其运动方向相反

D. 两物体之间有摩擦力作用,则一定有弹力作用

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】下列电器中不是利用电动机装置工作的是( )

A. 电风扇 B. 抽水泵 C. 洗衣机 D. 电饭锅

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】光滑水平面上放着质量mA=1kg的物块A与质量mB=2kg的物块B, A与B均可视为质点,A靠在竖直墙壁上,A、B间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A、B均不拴接),用手挡住B 不动,此时弹簧弹性势能EP=49J。在A、B间系一轻质细绳,细绳长度大于弹簧的自然长度,如图所示。放手后B向右运动,绳在短暂时间内被拉断,之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道,其半径R=05m, B恰能到达最高点C。g=10m/s2,求:

(1)绳拉断后瞬间B的速度vB的大小;

(2)绳拉断过程绳对B的冲量I 的大小;

(3)绳拉断过程绳对A所做的功W。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在一光滑水平面内建立平面直角坐标系,一物体从t=0时刻起,由坐标原点O(0,0)开始运动,其沿x轴和y轴方向运动的速度—时间图像如图甲、乙所示,下列说法中正确的是( )

A. 前2 s内物体做匀加速直线运动,加速度沿x轴方向

B. 后2 s内物体继续做匀加速直线运动,但加速度沿y轴方向

C. 4 s 末物体坐标为(4 m,4 m)

D. 4 s末物体坐标为(6 m,2 m)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】1864年,麦克斯韦提出电磁场的基本方程组(后称麦克斯韦方程组),并推断电磁波的存在,预测光是一种____,为光的电磁理论奠定了基础。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】下列各组物理量中,全部是矢量的是(   )

A. 平均速度、位移、加速度

B. 路程、时间、力

C. 位移、时间、瞬时速度

D. 位移、速度、质量

查看答案和解析>>

同步练习册答案
閸忥拷 闂傦拷