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精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

【題目】如圖甲所示,質量為,電阻為的金屬桿ab可以無摩擦地沿水平金屬軌道滑行(金屬軌道電阻可以忽略不計),兩軌間距為,軌道一端與阻值為的電阻連接。整個軌道處于豎直向下的磁感應強度為的勻強磁場中,F在金屬桿ab軸原點以初速度向右滑行。

(1)求金屬桿ab剛開始滑動時,電阻兩端電壓U的大;

(2)如果桿在滑動過程中的速度v和位移的關系滿足

①求寫出桿受到的安培力的大小F隨位移x變化的函數關系式,并在圖乙中畫出函數圖象;

要得到桿由開始滑動到靜止過程中安培力所做的功,請簡要說明兩種方法,并證明兩種方法的結果是相同的。

【答案】(1) (2)

【解析】1)金屬桿ab剛開始滑動時的速度為v0,產生的感應電動勢為:E0=BLv0

回路的電流

電阻兩端電壓U的大小:U=I0R

聯立解得:

2①由法拉第電磁感應定律E= BLv其中

由歐姆定律

安培力F=BIL

聯立解得

F-x圖像如圖:

②方法a:由圖像可知,F-x為線性關系,則圖像與坐標軸圍成的面積等于安培力的功,由

可知,直線與x軸交點坐標為F軸交點坐標為: 則安培力的功

方法b:由能量關系可知,導體棒的動能轉化為整個電路的焦耳熱,其中電阻R上的焦耳熱等于安培力對導體棒的功,則

兩種計算方法結果相同.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩塊正對平行金屬板M、N與電池相連,N板接地,在距兩板等距離的P點固定一個帶負電的點電荷,如果M板向上平移一小段距離,則(  )

A. 點電荷受到的電場力變小

B. M板的帶電荷量增加

C. P點的電勢升高

D. 點電荷在P點具有的電勢能增加

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一粗糙的水平傳送帶以恒定的速度v1沿瞬時針方向運動,傳送帶的左、右兩端皆有一與傳送帶等高的光滑水平面,一物體以恒定的速率v2沿水平面分別從左、右兩端滑上傳送帶,關于物塊在傳送帶上運動情況,下列說法正確的是

A. 物體從右端滑到左端所須的時間一定大于物體從左端滑到右端的時間

B. v2v1,物體從右端滑上傳送帶,則物體可能到達左端

C. v2v1,物體從左端滑上傳送帶必然先做減速運動,再做勻速運動

D. v2v1,物體從右端滑上傳送帶又回到右端.在此過程中物體先做減速運動,再做加速運動

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【題目】下圖是小車運動過程中打點計時器打下的一條紙帶的一部分,打點計時器的打點周期為T=0.02s,相鄰計數點之間還有4個點沒有畫出,請根據紙帶回答下列問題,計算結果均保留三位有效數字:

(1)請用題目中所給的符號寫出計算小車加速度的表達式_______________;

(2)小車加速度的大小為______________m/s2;

(3)b點的速度為__________________m/s ;

(4)下列實驗也可以用打點計時器的有_____________

A.驗證力的平行四邊形實驗 B.驗證牛頓第二定律實驗

C.探究動能定理實驗 D.驗證機械能守恒定律實驗

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】“北斗”衛星定位系統是中國自主研發,利用地球同步衛星為用戶提供全天候、區域性的衛星定位系統。2017115日,兩顆北斗三號全球組網衛星1號和2號在西昌“一箭雙星”發射升空,其中的1號衛星軌道距離地面高度為把地球看做質量分布均勻的球體,已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度大小為g,引力常量為G

(1)1號衛星繞地球的線速度的大;

(2)1號衛星繞地球運行周期T;

(3)設定地球質量為M則質量為m的質點距離地球中心距離為處具有的引力勢能為。如果兩顆衛星的質量相同,且2號衛星軌道距離地面的高度,請你說明1號衛星與2號衛星的機械能的大小關系。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,一光滑的輕滑輪用細繩懸掛于O點,另一細繩跨過滑輪,其一端懸掛物塊a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b.外力F向右上方拉b,整個系統處于靜止狀態.若F方向不變,大小在一定范圍內變化,物塊b仍始終保持靜止,則(

A. 物塊b所受到的支持力會保持不變

B. 的張力會在一定范圍內變化

C. 連接ab的繩的張力也在一定范圍內變化

D. 物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內變化

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質量為30Kg的小孩坐在8Kg的雪橇上,大人用與水平方向成370斜向上的大小為100N的拉力拉雪橇,使雪橇沿水平地面做勻速直線運動(,),:

(1)地面對雪橇的摩擦力;

(2)地面對雪橇的支持力大小;

(3)雪橇與水平地面的動摩擦因數的大小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某探究學習小組的同學要驗證牛頓第二定律,他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置,水平軌道上安裝兩個光電門,小車上固定有力傳感器和擋光板,細線一端與力傳感器連接,另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤,實驗時,調整軌道的傾角正好能平衡小車所受的摩擦力(圖中未畫出)。

(1)該實驗中小車所受的合力________(填等于不等于)力傳感器的示數,該實驗________(填需要不需要)滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量;

(2)通過實驗可以獲得以下測量數據:小車、傳感器和擋光板的總質量M,擋光板的寬度d,光電門12的中心距離為s.若某次實驗過程中測得力傳感器的讀數為F,小車通過光電門12的擋光時間分別為t1t2(小車通過光電門2后,砝碼盤才落地),已知重力加速度為g,則該實驗要驗證的表達式是F=________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學用傳感器來探究摩擦力,他的實驗步驟如下:

①將力傳感器連接到計算機上;

②將一質量m=3.75kg的木塊置于水平桌面上,用細繩將木塊和傳感器連接起來;

③沿水平方向拉傳感器,木塊由靜止開始運動,一段時間后停止拉動;

④將實驗得到的數據經計算機處理后在屏幕上顯示出如圖所示的圖象.

下列有關這個實驗的幾個說法,其中正確的是( 。

A. 0~6s內木塊一直受到靜摩擦力的作用

B. 木塊受到的最大靜摩擦力比滑動摩擦力大

C. 木塊與桌面間的最大靜摩擦力為3N

D. 木塊與桌面間的動摩擦因數為0.08

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同步練習冊答案
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