满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,水平放置的光滑平行导轨的宽L=0.2m,轨道平面内有竖直向上的匀强磁场...

如图所示,水平放置的光滑平行导轨的宽L=0.2m,轨道平面内有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,ab和cd棒均静止在导轨上,质量相等为m=0.1kg,电阻相等为R=0.5Ω.现用F=0.2N向右的水平恒力使ab棒由静止开始运动,经t=5s,ab棒的加速度a=1.37m/s2,则:
(1)此时ab和cd两棒的速度vab、vcd各为多大?
(2)稳定时两棒的速度差是多少?

manfen5.com 满分网
(1)在两棒向右运动过程中,根据楞次定律与法拉第电磁感应定律,结合牛顿第二定律与动量定理,即可求解; (2)由稳定状态可知,整体以稳定的速度差、相同的加速度一起向右做加速运动,根据牛顿第二定律,从而列式求解. 【解析】 (1)ab棒在外力F的作用下向右运动,从而产生感应电动势,使得ab棒受到水平向左的安培力,cd棒受到水平向右的安培力,两棒同时向右运动,均产生感应电动势,其回路的等效电动势 E等=Eab-Ecd=BLvab-BLvcd=BL(vab-vcd)=BL△v   根据牛顿第二定律有:F-F安=ma    又此时的安培力F安=BIL= 因为是非匀变速运动,故用动量定理有: (F-F安)t=mvab-0      F安t=mvcd-0      得此时ab、cd两棒的速度分别为:vab=8.15m/s                               vcd=1.85m/s. (2)该题中的“稳定状态”又与前面两种情况不同,系统的合外力不为零且不变,“平衡状态”应该是它们的加速度相同,此时两棒速度不相同但保持“相对”稳定,所以整体以稳定的速度差、相同的加速度一起向右做加速运动. 用整体法有:F=2ma′ 对cd棒用隔离法有:=ma′ 从而可得稳定时速度差△v=vab-vcd=10m/s.  答:(1)此时ab和cd两棒的速度分别为:vab=8.15m/s与vcd=1.85m/s; (2)稳定时两棒的速度差是10m/s.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
现有一群处于n=4能级上的氢原子,已知氢原子的基态能量为:E1=-13.6eV,manfen5.com 满分网,氢原子处于基态时电子绕核运动的轨道半径为r,静电力常量为k,普朗克常量h=6.63×10-34 J•s.则:
(1)电子在n=4的轨道上运动的动能是多少?
(2)电子实际运动有题中所说的轨道吗?
(3)这群氢原子发光的光谱共有几条谱线?
(4)这群氢原子发出的光子的最大频率是多少?
查看答案
半径为R的光滑绝缘圆环固定在竖直平面内,并且处于水平向右的匀强电场E和垂直于纸面向外的匀强磁场B中.环上套有一个质量为m的带电小球,让小球从与环心等高的P点由静止释放,恰好能滑到圆环的最高点A.求:
(1)小球的带电性质和带电量.
(2)小球运动过程中对环的最大压力.

manfen5.com 满分网 查看答案
抽油烟机是既穴厨卫不可缺少的用具,下表是“惠康牌”家用抽油烟机说明书中的主要技术参数表.用万用表测量其中一只电动机的线圈电阻R=90Ω.若保险丝的熔断电流是保险丝允许通过的电流的1.5倍.则
(1)这种抽油烟机保险丝的熔断电流不得低于多少?
(2)两电动机每分钟消耗的电能为多少?
(3)两电动机每分钟所做的有用功是多少?
(4)这种油烟机的机械效率是多少?
参数表:
额定电压(两电机、照明灯)AC220V  50Hz
额定输入功率2×185W
抽排风量(两电机同时工作)≥15m3/min
风压(两电机同时工作)≥300Pa
照明灯40W
排烟管内径φ150mm

查看答案
在地球表面附近发射卫星,当卫星的速度超过某一速度时,卫星就会脱离地球的引力,不再绕地球运行,这个速度叫做第二宇宙速度.规定物体在无限远处万有引力势能EP=0,则物体的万有引力势能可表示为manfen5.com 满分网,r为物体离地心的距离.设地球半径为r,地球表面重力加速度为g,忽略空气阻力的影响,试根据所学的知识,推导第二宇宙速度的表达式(用r、g表示).
查看答案
一级方程式(F1)汽车大赛中,冠军舒马赫驾驶着一辆总质量是M (M约1.5吨)的法拉利赛车经过一半径为R的水平弯道时的速度为v.工程师为提高赛车的性能.都将赛车形状设计得使其上下方空气存在一个压力差--气动压力(行业术语),从而增大了赛车对地面的正压力,行业中将正压力与摩擦力的比值称为侧向附着系数,用η表示.试求上述赛车转弯时不致侧滑,则
(1)所需的向心力为多大?
(2)所需的摩擦力为多大?
(3)所需的气动压力为多大?
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.