练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    相距L=1.5m的足够长金属导轨竖直放置，质量为m=1kg的光滑金属棒ab通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，金属棒cd水平固定在金属导轨上，如图甲所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同，ab、cd两棒的电阻均为r=0.9Ω，导轨电阻不计．ab棒在方向竖直向上大小按图乙所示规律变化的外力F作用下从静止开始，沿导轨匀加速运动，g取10m/s2．
    （1）在运动过程中，ab棒中的电流方向？cd棒受到的安培力方向？
    （2）求出ab棒加速度大小和磁感应强度B的大小？
    （3）从t1=0到t2=2s，金属棒ab的机械能变化了多少？
    分析：（1）根据右手定则判断ab棒中电流方向，由左手定则判断cd棒受到的安培力．
    （2）由图象读出t1=0时刻的拉力，由牛顿定律求出加速度a．由图读出t2=2s时的拉力，由牛顿定律、欧姆定律求B．
    （3）从t1=0到t2=2s，ab棒重力势能增大，动能增大，可求出金属棒ab的机械能变化．
    解答：解：（1）在运动过程中，ab棒中的电流方向从b流向a． 
             cd棒受到的安培力方向是垂直导轨平面向里．    
        （2）设ab棒加速度大小为a，当t1=0时，F1=11N，则
                 F1-mg=ma          
               解得a=1m/s2
             当t2=2s时，F2=14.6N，设ab棒速度大小为v，其中电流为I，则
                 F2-mg-BIL=ma                        
                   v=at2                             
                  BLv=2I r            
                 解得B=1.2T                       
         （3）从t1=0到t2=2s，ab棒通过的距离为h，则h=
    1
    2
    a
    t
    2
    2

             设金属棒ab的机械能变化为△E，则
    △E=mgh+
    1
    2
    m
    υ
    2
     
      
              解得△E=22J
    点评：本题除了考查右手定则、左手定则、感应电动势等知识外，还考查识别、理解速度图象的能力，挖掘隐含其中的信息．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2013?宝山区一模）相距L=1.5m的足够长金属导轨竖直放置，质量为m1=1kg的金属棒ab和质量为m2=0.27kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，如图（a）所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同．ab棒光滑，cd棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.75，两棒总电阻为1.8Ω，导轨电阻不计．ab棒在方向竖直向上，大小按图（b）所示规律变化的外力F作用下，从静止开始，沿导轨匀加速运动，同时cd棒也由静止释放．（g=10m/S2）
    （1）求出磁感应强度B的大小和ab棒加速度大小；
    （2）已知在2s内外力F做功40J，求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热；
    （3）求出cd棒达到最大速度所需的时间t0，并在图（c）中定性画出cd棒所受摩擦力fcd随时间变化的图线．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2010?浦东新区一模）相距L=1.5m的足够长金属导轨竖直放置，质量为m1=1kg的金属棒ab和质量为m2=0.27kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，如图（a）所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同．ab棒光滑，cd棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.75，两棒总电阻为1.8Ω，导轨电阻不计．ab棒在方向竖直向上，大小按图（b）所示规律变化的外力F作用下，从静止开始，沿导轨匀加速运动，同时cd棒也由静止释放．

    （1）指出在运动过程中ab棒中的电流方向和cd棒受到的安培力方向；
    （2）求出磁感应强度B的大小和ab棒加速度大小；
    （3）已知在2s内外力F做功40J，求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热；
    （4）判断cd棒将做怎样的运动，求出cd棒达到最大速度所需的时间t0，并在图（c）中定性画出cd棒所受摩擦力fcd随时间变化的图象．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    相距L=1.5m的足够长金属导轨竖直放置，质量为m1=1kg的金属棒ab和质量为m2=0.27kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，如图1所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同．ab棒光滑，cd棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.75，两棒总电阻为1.8Ω，导轨电阻不计．ab棒在方向竖直向上，大小按图2所示规律变化的外力F作用下，从静止开始，沿导轨向上匀加速运动，同时cd棒也由静止释放．（g=10m/S2）
    （1）求出磁感应强度B的大小和ab棒加速度大小；
    （2）已知在2s内外力F做功26.8J，求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热；
    （3）求出cd棒达到最大速度所需的时间t0，并在图3中定性画出cd棒所受摩擦力fcd随时间变化的图线．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    相距L=1.5m的足够长金属导轨竖直放置，质量为m=1kg的金属棒ab通过棒两端的金属套环水平地套在金属导轨上，金属棒cd水平固定在导轨上，如图 （a）所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同．ab棒光滑，ab棒的电阻为R1=1Ω，cd棒的电阻为R2=0.8Ω，导轨及金属套环的接触电阻均忽略不计．ab棒在方向竖直向上、大小按图（b）所示规律变化的外力F作用下，从静止开始沿导轨匀加速运动（ab棒始终保持水平方向）．（g=10m/s2 ）
    （1）指出在运动过程中ab棒中的电流方向和cd棒受到的安培力方向；
    （2）求出磁感应强度B的大小和ab棒加速度大小；
    （3）已知在0～2s内外力F做功25J，求这一过程中，ab棒产生的焦耳热．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案