满分5 > 高中物理试题 >

如图(a)所示,光滑的平行长直金属导轨置于水平面内,间距为L、导轨左端接有阻值为...

如图(a)所示,光滑的平行长直金属导轨置于水平面内,间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻,质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上.导轨和导体棒的电阻均不计,且接触良好.在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B.开始时,导体棒静止于磁场区域的右端,当磁场以速度v1匀速向右移动时,导体棒随之开始运动,同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力,并很快达到恒定速度,此时导体棒仍处于磁场区域内.
(1)求导体棒所达到的恒定速度v2
(2)为使导体棒能随磁场运动,阻力最大不能超过多少?
(3)导体棒以恒定速度运动时,单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大?
(4)若t=0时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动,经过较短时间后,导体棒也做匀加速直线运动,其v-t关系如图(b)所示,已知在时刻t导体棒瞬时速度大小为vt,求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小.

manfen5.com 满分网
导体棒受力平衡,可求所达到的恒定速度v2,为使导体棒能随磁场运动,阻力最大不能超过所受的最大安培力,即导体棒不动时,安培力最大,由受力平衡可求;根据能量守恒、功率关系求解;对导体棒受力分析由牛顿第二定律,且加速度为斜率. 【解析】 (1)有电磁感应定律,得         E=BL(v1-v2)          闭合电路欧姆定律           I=         导体棒所受安培力                       速度恒定时有          可得     (2)为使导体棒能随磁场运动,阻力最大不能超过所受的最大安培力,即导体棒不动时,安培力最大为                                                                                (3)根据能量守恒,单位时间内克服阻力所做的功,即摩擦力的功率                      电路中消耗的电功         (4)因导体棒要做匀加速运动,必有v1-v2为常数,设为△v,则:                                则                  可解得                               答:(1)求导体棒所达到的恒定速度; (2)为使导体棒能随磁场运动,阻力最大不能超过 (3)导体棒以恒定速度运动时,单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为, (4)导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小为.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
如图所示,边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场.电量为q、动能为E的带电粒子从a点沿ab方向进入电场,不计重力.
(1)若粒子从c点离开电场,求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能.
(2)若粒子离开电场时动能为EK′,求电场强度的大小?

manfen5.com 满分网 查看答案
如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在C点.每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据.(可以认为在斜面上是初速为零的匀加速运动,在水平面上是匀减速运动,重力加速度g=10m/s2
求:
(1)在斜面上的加速度大小
(2)物体在水平面上加速度大小
(3)t=0.6s时的瞬时速度v.

manfen5.com 满分网 manfen5.com 满分网 查看答案
如图所示,水平放置的汽缸内壁光滑,活塞厚度不计,在A、B两处设有限制装置,使活塞只能在A、B之间运动,B左面汽缸的容积为V,A、B之间的容积为0.1V.开始时活塞在B处,缸内气体的压强为0.9p(p为大气压强),温度为297K,现缓慢加热汽缸内气体,直至399.3K.求:
(1)活塞刚离开B处时的温度TB
(2)缸内气体最后的压强p;
(3)在图中画出整个过程的p-V图线.

manfen5.com 满分网 查看答案
固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动,推力F与小环速度v随时间变化规律如图所示,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)小环的质量m;
(2)细杆与地面间的倾角α.

manfen5.com 满分网 查看答案
宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球,经过时间t小球落回原处;若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球,需经过时间5t小球落回原处.(取地球表面重力加速度g=10m/s2,空气阻力不计)
(1)求该星球表面附近的重力加速度g′;
(2)已知该星球的半径与地球半径之比为R:R=1:4,求该星球的质量与地球质量之比M:M
查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.