满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角α=...

如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角α=30°,导轨上端跨接一定值电阻R,导轨电阻不计.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上,且与导轨保持电接触良好,金属棒的质量为m、电阻为r,重力加速度为g,现将金属棒由静止释放,当金属棒沿导轨下滑距离为s时,速度达到最大值vm.求:
(1)金属棒开始运动时的加速度大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中,电阻R上产生的电热.

manfen5.com 满分网
(1)对金属棒开始运动时进行受力分析,受到重力、支持力,然后根据牛顿第二定律求出加速度的大小. (2)当棒子开始运动时,又会受到水平向右的安培力,棒子做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度减小到0时,速度达到最大.根据最终达到平衡,列出平衡方程,求出磁感应强度. (3)金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中,重力势能减小,动能增加,内能增加,根据能量守恒先求出整个电路产生的热量,再求出电阻R上产生的热量. 【解析】 (1)金属棒开始运动时的加速度大小为a,由牛顿第二定律有    mgsinα=ma① 解得  a=gsinα (2)设匀强磁场的磁感应强度大小为B,则金属棒达到最大速度时 产生的电动势  E=BLvmcosα   ② 回路中产生的感应电流  ③ 金属棒棒所受安培力  F=BIL ④ cd棒所受合外力为零时,下滑的速度达到最大,则      Fcosα=mgsinα⑤ 由②③④⑤式解得   (3)设电阻R上产生的电热为Q,整个电路产生的电热为Q总,则 ⑥ ⑦ 由⑥⑦式解得  .
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
某小型发电站的发电机输出交流电压为500V,输出电功率为50kW,用电阻为3Ω的输电线向远处用户送电,要求输电线上损失的电功率是输送功率的0.6%,发电站要安装一个升压变压器,到达用户前再用降压变压器变为220V供用户使用,不考虑变压器的能量损失,求①输电线上输送电流 ②两个变压器原、副线圈的匝数比各是多少?
查看答案
同学家新买了一台双门电冰箱,冷藏室容积107L,冷冻室容积118L,假设室内气体为理想气体.
(1)若室内空气摩尔体积为22.5×10-3m3/mol,在家中关闭冰箱密封门后,电冰箱的冷藏室和冷冻室内大约共有多少个空气分子?
(2)若室内温度为27C,大气压强为1×105Pa,关闭冰箱密封门通电一段时间后,冷藏室温度降为6C,冷冻室温度降为-9C,此时冷藏室与冷冻室中空气压强差多大?
查看答案
“用油膜法估测分子的大小”的实验中,所用油酸酒精溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6mL,用注射器测得1mL上述溶液为75滴.把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓形状,再把玻璃板放在坐标纸上,其形状和尺寸如图所示,坐标中正方形方格的边长为1cm,数得油酸膜分布格子数是115个,试求:
(1)油酸膜的面积是    cm2
(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是    mL.(取1位有效数字)
(3)按以上实验数据估测油酸分子的直径为    m.(取1位有效数字)
(4)利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数.如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S,这种油的密度为ρ,摩尔质量为M,则阿伏加德罗常数的表达式为   
manfen5.com 满分网 查看答案
如图所示,两个垂直纸面的匀强磁场方向相反,磁感应强度的大小均为B,磁场区域的宽度均为a,一正三角形(高度为a)导线框ABC从图示位置沿图示所示方向匀速穿过两磁场区域,以逆时针方向为电流的正方向,在图乙中感应电流I与线框移动距离x的关系图象正确的是( )
manfen5.com 满分网
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
如图所示,电路中A、B是规格相同的灯泡,L是自感系数较大直流电阻可忽略不计的线圈,那么( )
manfen5.com 满分网
A.闭合S,A、B同时亮,然后A变暗后熄灭
B.闭合S,B先亮,A逐渐变亮,最后A、B亮度相同
C.断开S,A和B均闪亮一下后熄灭
D.断开S,B立即熄灭,A闪亮一下后熄灭
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.