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宽度为L,足够长的光滑倾斜导轨与水平面间夹角为θ,匀强磁场磁感应强度为B,方向垂直于导轨向上,范围足够大,导轨的上端有一个阻值为R的电阻,下端有一个阻值为2R的电阻导轨电阻不计。金属棒ab长为L,质量m,电阻也为R,垂直地放在导轨上。在某一平行于导轨向上的恒力(图中未画出)的作用下,ab棒从静止开始沿导轨向上运动,最后达到稳定的运动状态。整个过程中,通过斜面底端电阻2R的最大电流为I,求:
(1)求通过ab棒的最大电流;
(2)ab棒的最大加速度;
(3)ab棒的最大速度。
解:(1)ab棒在外力F的作用下沿导轨向上做加速度a逐渐减小的加速运动,当a=0时,速度v=vm最大,此时电流也最大
由电路结构知,此时,通过ab棒的电流为3I ①
(2)当速度v=vm时,有F-2BIL-mgsinθ=0 ②
得F=2BIL+mgsinθ ③
刚开始时,v=0,a=am最大,∴F-mgsinθ=mam
am=2BIL/m ⑤
(3)a=0时,v=vm,ab棒的电动势E=BLvm
又E=2I×1.5R=3IR ⑦
vm=3IR/BL ⑧
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:2011届高考物理第一轮专练试题13 题型:038

如图所示,足够大的方格纸PQ水平放置,每个方格边长为1,在其正下方水平放置一个宽度为L的平面镜.MN,在方格纸上有两个小孔A和B,AB宽度为d,d恰好是人两眼的距离,此人通过A、B孔从平面镜里观察方格纸,两孔的中点O和平面镜中点的连线跟平面镜MN垂直.

(1)画出光路图,指出人眼能看到方格纸的最大宽度.

(2)计算人眼最多能看到同一直线上多少个方格.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(10分)如图所示,足够大的方格纸PQ水平放置,每个方格边长为l,在其正下方水平放置一个宽度为L的平面镜MN,在方格纸上有两个小孔A和B,AB宽度为d,d恰好是人两眼的距离,此人通过A、B孔从平面镜里观察方格纸,两孔的中点O和平面镜中点0的连线跟平面镜MN垂直。

   

(1)画出光路图,指出人眼能看到方格纸的最大宽度;

(2)计算人眼最多能看到同一直线上多少个方格。

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图14-6所示,足够大的方格纸PQ水平放置,每个方格边长为l,在其正下方水平放置一个宽度为L的平面镜MN,在方格纸上有两个小孔A和B,AB宽度为d,d恰好是人两眼的距离.此人通过A、B孔从平面镜里观察方格纸,两孔的中点O和平面镜中点O′的连线跟平面镜MN垂直.

图14-6

(1)画出光路图,指出人眼能看到方格纸的最大宽度;

(2)计算人眼最多能看到同一直线上多少个方格.

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科目:高中物理 来源:河北省模拟题 题型:计算题

如图所示,水平面上固定着两根足够长的光滑平行金属导轨,间距为L,左端连接阻值为R的电阻。导轨上放置导体棒,导体棒上固定着一个与导体棒垂直的遮光板,宽度为d。在导轨上间距均为x0的a、b、c三个位置上各固定一个光电门,用来配合光电计数器记录遮光板通过光电门时的挡光时间(挡光过程中可以认为遮光板的运动是匀速的),金属棒和遮光板的总质量为m,棒的电阻也为R,导轨电阻忽略不计。匀强磁场方向竖直向上,磁感应强度为B。导体棒通过不可伸长的细线经光滑定滑轮与质量也为m的重物相连。现将重物由如图所示的位置释放后与导体棒一起运动,始终保持导体棒与导轨垂直且接触良好。计数器得到遮光板通过第一个光电门的时间为△t1,通过第二个和第三个光电门的时间均为△t2。(重力加速度为g)  
(1)计算导体棒通过第一个光电门时的安培力;  
(2)导体棒从第一个光电门到第三个光电门的过程中电阻R上产生的焦耳热;  
(3)试在图乙中粗略画出导体棒从开始运动到通过第三个光电门时的v-t图象。其中t1、t2、t3分别表示导体棒通过三个光电门的时刻。

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,水平面上固定着两根足够长的光滑平行金属导轨,间距为L,左端连接阻值为R的电阻。导轨上放置导体棒,导体棒上固定着一个与导体棒垂直的遮光板,宽度为d。在导轨上间距均为x0的a、b、c三个位置上各固定一个光电门,用来配合光电计数器记录遮光板通过光电门时的挡光时间(挡光过程中可以认为遮光板的运动是匀速的),金属棒和遮光板的总质量为m,棒的电阻也为R,导轨电阻忽略不计。匀强磁场方向竖直向上,磁感应强度为B。导体棒通过不可伸长的细线经光滑定滑轮与质量也为m的重物相连。现将重物由如图所示的位置释放后与导体棒一起运动,始终保持导体棒与导轨垂直且接触良好。计数器得到遮光板通过第一个光电门的时间为△t1,通过第二个和第三个光电门的时间均为△t2。(重力加速度为g)

  (1)计算导体棒通过第一个光电门时的安培力;

   (2)导体棒从第一个光电门到第三个光电门的过程中电阻R上产生的焦耳热;

   (3)试在图乙中粗略画出导体棒从开始运动到通过第三个光电门时的v-t图象。其中t1、t2、t3分别表示导体棒通过三个光电门的时刻。

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