满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,ab、cd为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距l为0.5m,导轨...

如图所示,ab、cd为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距l为0.5m,导轨左端连接一个4Ω的电阻R,将一根质量为0.2kg的金属棒ef垂直地放置导轨上,且与导轨接触良好.金属棒的电阻r大小为1Ω,导轨的电
阻不计.整个装置放在磁感强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下,现对金属棒施加一水平向右的拉力F使棒从静止开始向右运动.当棒的速度达到v=3m/s后保持拉力的功率恒为5W,从此时开始计时(即此时t=0),已知从计时开始直至金属棒达到稳定速度的过程中电流通过电阻R做的功为6.72J.试解答以下问题:
(1)金属棒达到的稳定速度V是多少?
(2)金属棒从t=0开始直至达到稳定速度所需的时间是多少?
(3)试估算金属棒从t=0开始,直至达到稳定速度的过程中通过电阻R的电荷量的最大值是多少?

manfen5.com 满分网
(1)由E=BLv可求得电动势,则由欧姆定律可求得电流,当安培力等于拉力的时候,速度达最大,则可求得稳定速度; (2)拉力所做的功等于内能与动能的增加量,则由能量守恒可求得时间; (3)由法拉第电磁感应定律可求得平均电动势,则由Q=It可求得电量的最大值. 【解析】 (1)电动势:E=BLv 电流:I=             F安=BIL                               P=Fv                                当金属棒达到稳定速度时:F安=F                          由以上式子可得:v==5 m/s.             (2)WR=I2Rt=6.72J, 则:Wr=I2rt==1.68 J W电=WR+Wr=8.4 J                     由动能定理有:Pt-W电=mv2-mv2                  由以上式子代入数据解得:t=2 s.                       (3)电荷量    Q=It                        I= E=                     △Φ=BL△l 由以上式子可得:Q= 在t=2 s的过程中,棒位移的最大值:△lmax=vt=5×2m=10m ∴此过程中电荷量Q 的最大值:Qmax==2 C.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
manfen5.com 满分网如图所示,虚线上方有场强为E的匀强电场,方向竖直向下,虚线上下都有磁感应强度为B的相同匀强磁场,方向垂直纸面向外.a b是一根长为l的绝缘细杆,沿电场线放置在虚线上方的场中,b端在虚线上.将一套在杆上的带正电的小球从a端由静止释放后,小球先作加速运动,后作匀速运动到达b端,已知小球与绝缘杆间的动摩槔因数u=0.3,小球重力忽略不计.当小球脱离杆进入虚线下方后,运动轨迹是半圆,圆的半径是manfen5.com 满分网.求:
(1)带电小球在虚线下方作圆周运动的速度大小:
(2)带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值.
查看答案
如图所示,在进行某次滑水运动中,水对滑板的作用力FN方向垂直于板面,大小为kv2(其中k=manfen5.com 满分网kg/m,V为滑板速率).滑板在水平牵引力F的作用下做匀速直线运动,此时滑板与水平面的夹角θ=37°,人和滑板的总质量为100kg.(g=10m/s2,sin37°=0.6忽略空气阻力),求:
(1)水平牵引力F和水对滑板的作用力FN的大小;
(2)滑板的速率和水平牵引力的功率.

manfen5.com 满分网 查看答案
(1)用多用电表按正确步骤测量某电阻的阻值,选择开关指在“X100”欧姆档,指针指示位置如右图所示,则该电阻的阻值是______Ω.如果要用此多用电表测量一个约200Ω的电阻,为了使测量比较精确,应选的欧姆档是______ (选填“X10”、“X100”或“X1K”),换档结束后,操作上首先要进行的实验步骤是______
manfen5.com 满分网
(2)某同学用图所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50Hz.在所选纸带上取某点为1号计数点,然后每3个点取一个计数点,纸带上标记符号如下图所示.该同学用A、B两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔):
manfen5.com 满分网
方法A:由g1=manfen5.com 满分网
取平均值g=manfen5.com 满分网
方法B:由manfen5.com 满分网
取平均值manfen5.com 满分网=9.794m/s2
①从实验装置看,该同学所用交流电的电压为______伏特.
②从数据处理方法看,在S1,S2,S3,S4,S5,S6中,对实验结果起作用的数据,方法A中有______;方法B中有______因此,选择方法______(A或B)更合理,这样可以减少实验的______ (填写系统或偶然)误差.
③本实验误差的主要来源有______ (试举出两条).

manfen5.com 满分网 查看答案
A,B两导体板平行放置,在t=0时将电子自A扳由静止释放,电子在电场力作用下便向B板运动.则在A、B两板间加上下列哪种电压时,有可能使电子到不了B扳( )
A.manfen5.com 满分网
B.manfen5.com 满分网
C.manfen5.com 满分网
D.manfen5.com 满分网
查看答案
矩形金属线圈共10匝,绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动,线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况如图所示.下列说法中正确的是( )
manfen5.com 满分网
A.此交流电的频率为0.2Hz
B.此交流电动势的有效值为1V
C.t=0.1s时,线圈平面与磁场方向平行
D.在1s内交流电流方向改变10次
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.