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如图所示,MN、PQ为足够长的平行导轨,间距L=0.5m。导轨平面与水平面间的夹...

如图所示,MN、PQ为足够长的平行导轨,间距L=05m。导轨平面与水平面间的夹角θ=37°。NQ⊥MN,NQ间连接有一个R=3Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感强度为B0=1T。将一根质量为m=005kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻r=2Ω,其余部分电阻不计。现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=05,当金属棒滑行至cd处时速度大小开始保持不变,cd 距离NQ为s=2m。试解答以下问题:g=10m/s2,sin37°=06,cos37°=0 8

1金属棒达到稳定时的速度是多大?

2从静止开始直到达到稳定速度的过程中,电阻R上产生的热量是多少?

3若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,则t=1s时磁感应强度应为多大?

 

(1)2m/s(2)0.06J(3)0.4T 【解析】 试题分析:(1)在达到稳定速度前,金属棒的加速度逐渐减小,速度逐渐增大,达到稳定速度时,有: FA=BIL mgsinθ=FA+μmgcosθ E=BLv E=I(R+r) 由以上四式并代入已知数据,得v=2m/s (2)根据能量守恒得,重力势能减小转化为动能、摩擦产生的内能和回路中产生的焦耳热. 有: 电阻R上产生的热量: 解得:QR=0.06J (3)当回路中的总磁通量不变时,金属棒中不产生感应电流.此时金属棒将沿导轨做匀加速运动,故: mgsinθ-μmgcosθ=ma 设t时刻磁感应强度为B,则:BLs=BL(s+x); 故t=1s时磁感应强度B=0.4T 考点:物体的平衡;法拉第电磁感应定律;能量守恒定律 【名师点睛】本题考查了牛顿运动定律、闭合电路殴姆定律、安培力公式、感应电动势公式,还有能量守恒.同时当金属棒速度达到稳定时,则一定是处于平衡状态,原因是安培力受到速度约束的.还巧妙用磁通量的变化去求出面积从而算出棒的距离.最后线框的总磁通量不变时,金属棒中不产生感应电流是解题的突破点。  
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考点分析:
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如图所示,两根竖直固定的足够长的金属导轨adbc,相距为L;另外两根水平金属杆MNEF可沿导轨无摩擦地滑动,二者的质量均为m,在两导轨之间部分的电阻均为R(竖直金属导轨的电阻不计);空间存在着垂直于导轨平面的磁场,磁感应强度为B,磁场区域足够大;开始时MNEF叠放在一起放置在水平绝缘平台上,现用一竖直向上的牵引力使MN杆由静止开始匀加速上升,加速度大小为a,试求:

1)时间t0内流过MN杆的电量(设EF杆还未离开水平绝缘平台);

2)至少经多长时间EF杆能离开平台。

 

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如图所示,实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图,虚线是这列波在t=02 s时刻的波形图。求:

1该波的周期;

2若该波的波速是08m/s,则波的传播方向如何?

 

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超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起,同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具其推进原理可以简化为如图所示的模型:在水平面上相距L的两根平行直导轨间,有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2,且B1=B2=B,每个磁场的宽都是s,相间排列,所有这些磁场都以速度V向右匀速运动这时跨在两导轨间的长为L、宽为s的金属框abcd悬浮在导轨上方在磁场力作用下也将会向右运动设金属框中ad和bc电阻均为R,ab和cd的电阻忽略不计。运动中所受到的阻力恒为f,则金属框的最大速度为多少?

 

 

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如图所示,宽度为L的足够长的平行金属导轨MNPQ的电阻不计,垂直导轨水平放置一质量为m电阻为R的金属杆CD,整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中,导轨平面与水平面之间的夹角为θ,金属杆由静止开始下滑,动摩擦因数为μ,下滑过程中重力的最大功率为P,求磁感应强度的大小.

 

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物理是一门自然科学,掌握实验的分析方法是学习物理基本要求之一,分析以下两个问题,归纳解决实验问题的关键环节:

1在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中,其实验光路如图所示,对实验中的一些具体问题,下列意见正确的是

A为了减少作图误差,P3和P4的距离应适当取大些

B为减少测量误差,P1、P2的连线与玻璃砖界面的夹角应取大些

C若P1、P2的距离较大时,通过玻璃砖会看不到P1、P2的像

D若P1、P2连线与法线NN'夹角较大时,有可能在bb'面发生全反射,所以在bb'一侧就看不到P1、P2的像

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①若∠AOF=∠COP3=30°,则P3处所对应的折射率的值为        

②若保持∠AOF=30°不变,则用该装置能测量的最大折射率不超过       

 

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