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【題目】兩條足夠長的平行光滑的金屬導軌MNPQ放在水平面上,左端向上彎曲,導軌間距為L,軌道電阻不計。水平段導軌所處空間存在方向豎直向上的勻強磁場,磁感應強度大小為B。軌道上有材料和長度相同、橫截面積不同的兩導體棒ab,其中導體棒a的質量為m,電阻為R,導體棒b的質量為2m,導體棒b放置在水平導軌上,導體棒a在彎曲軌道上距水平面高度處由靜止釋放。兩導體棒在運動過程中始終不接觸,導體棒和導軌接觸良好且始終和導軌垂直,重力加速度為g。求:

1)導體棒a剛進入磁場時,導體棒a中感應電流的瞬時電功率P

2)從導體棒a開始下落到最終穩定的過程中,導體棒a上產生的內能;

3)為保證運動中兩導體棒不接觸,最初導體棒b到磁場左邊界的距離至少為多少?

【答案】1;(2;(3

【解析】

1)導體棒a從彎曲導軌上滑下到剛進入磁場時,由動能定理得

解得

由題意可知導體棒b的橫截面積是a2倍,由電阻定律

得導體棒b的電阻為

感應電流

感應電流的瞬時電功率

2)最終穩定時,ab兩棒速度相等,根據動量守恒得

根據能量守恒得

解得

兩導體棒ab阻值之比為,故產生的內能之比為,導體棒a上產生的內能

3)設兩導體棒速度相同時,兩者恰好不接觸,對導體棒b由動量定理可得

設導體棒b到磁場左邊界的最小距離為x,根據法拉第電磁感應定律可得

解得

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩車某時刻由同一地點沿同一方向開始做直線運動,若以該時刻作為計時起點,得到兩車的x-t圖象如圖所示,則下列說法正確的是( )

A. t1 時刻兩車相距最遠

B. t1時刻乙車從后面追上甲車

C. t1時刻兩車的速度剛好相等

D. 0t1時間內,乙車的平均速度等于甲車的平均速度

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【題目】下列說法正確的是_____

A.懸浮在液體中的微粒越大,某一瞬間撞擊它的液體分子數越多,布朗運動越明顯

B.液體表面層分子間距離大于液體內部分子間距離,所以液體表面存在表面張力

C.當分子間距rr0時,分子間的引力隨著分子間距的增大而增大,分子間的斥力隨著分子間距的增大而減小,所以分子力表現為引力

D.自然界中進行的涉及熱現象的宏觀過程都具有方向性

E.一定質量的理想氣體在等壓膨脹過程中,一定從外界吸收熱量

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【題目】在“利用單擺測重力加速度”的實驗中,

1)以下做法正確的是__________

A. 測量擺長時,用刻度尺量出懸點到擺球間的細線長度作為擺長L

B. 測量周期時,從小球經過平衡位置開始計時,經歷50次全振動總時間為t,則周期為

C. 擺動中出現了輕微的橢圓擺情形,王同學認為對實驗結果沒有影響而放棄了再次實驗的機會

D. 釋放單擺時,應注意細線與豎直方向的夾角不能超過5°

2)黃同學先測得擺線長為97.92cm,后用游標卡尺測得擺球直徑(如圖),讀數為_________cm;再測得單擺的周期為2s,最后算出當地的重力加速度g的值為_________m/s2。(9.86,結果保留兩位小數)

3)實驗中,如果擺球密度不均勻,無法確定重心位置,劉同學設計了一個巧妙的方法不計擺球的半徑。具體做法如下:第一次量得懸線長L1,測得振動周期為T1;第二次量得懸線長L2,測得振動周期為T2,由此可推得重力加速度的表達式為g_____________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是飛船進入某星球軌道后的運動情況,飛船沿距星球表面高度為100km的圓形軌道Ⅰ運動,到達軌道的A點時,點火制動變軌進入橢圓軌道Ⅱ,到達軌道Ⅱ的B點時,飛船離星球表面高度為15km,再次點火制動,下降落到星球表面。下列判斷正確的是( )

A.飛船在軌道Ⅱ上由A點運動到B點的過程中,動能增大

B.飛船在軌道Ⅱ上的機械能大于在Ⅰ軌道上的機械能

C.飛船經過A點時,在Ⅰ軌道上的加速度等于在Ⅱ軌道上的加速度

D.飛船在A點點火變軌瞬間,速度增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某娛樂項目中,參與者拋出一小球去撞擊觸發器,從而進入下一關。現在將這個娛樂項目進行簡化,假設參與者從觸發器的正下方以速率v豎直上拋一小球,小球恰好擊中觸發器。若參與者仍在剛才的拋出點,沿ABCD四個不同的光滑軌道分別以速率v拋出小球,如圖所示。則小球能夠擊中觸發器的可能是 )

A.B.

C.D.

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【題目】拿一個長約1.5m的玻璃筒,一端封閉,另一端有開關,把金屬片和小羽毛放到玻璃筒里。把玻璃筒倒立過來,觀察它們下落的情況,然后把玻璃筒里的空氣抽出,再把玻璃筒倒立過來,再次觀察它們下落的情況,下列說法正確的是

A. 玻璃筒充滿空氣時,金屬片和小羽毛下落一樣快

B. 玻璃筒充滿空氣時,金屬片和小羽毛均做自由落體運動

C. 玻璃筒抽出空氣后,金屬片和小羽毛下落一樣快

D. 玻璃筒抽出空氣后,金屬片比小羽毛下落快

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示的彈簧振子在AB兩點間做簡諧運動,O點為平衡位置,圖乙為此彈簧振子的振動圖象,則(  )

A.t=0.6s時,彈簧振子的彈性勢能最小

B.t=0t=0.2s時間內,彈簧振子做加速度增大的減速運動

C.t=0.5st=0.7s兩個時刻,彈簧振子在同一位置

D.t=0.2s時,彈簧振子的位移為負向最大

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【題目】如圖所示,質量為m1的木塊和質量為m2的長木板疊放在水平地面上.現對木塊施加一水平向右的拉力F,木塊在長木板上滑行,長木板始終靜止.已知木塊與長木板間的動摩擦因數為μ1,長木板與地面間的動摩擦因數為μ2,且最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等.則(  )

A. μ1一定小于μ2

B. μ1可能大于μ2

C. 改變F的大小,F>μ2(m1m2)g時,長木板將開始運動

D. F作用于長木板,F>(μ1μ2)(m1m2)g時,長木板與木塊將開始相對滑動

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同步練習冊答案
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