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【题目】如图所示,两根相距为d的足够长的平行金属导轨位于水平xOy平面内,左端接有阻值为R的电阻,其他部分的电阻均不计。在x>0的一侧存在垂直xOy平面且方向竖直向下的磁场,磁感强度大小按B=kx规律变化(其中k是一大于零的常数)。一根质量为m的金属杆垂直跨搁在光滑的金属导轨上,两者接触良好。当t=0时直杆位于x=0处,其速度大小为v0,方向沿x轴正方向,在此后的过程中,始终有一个方向向左的变力F作用于金属杆,使金属杆的加速度大小恒为a,加速度方向一直沿x轴的负方向.求:

1)金属杆向右运动至t=0时刻时所在位置处的磁感应强度B的大小。

2)闭合回路中感应电流持续的时间有多长?

3)当金属杆的速度为v0/2时,闭合回路的感应电动势多大?此时作用于金属杆的外力F多大?

【答案】123

【解析】试题分析:1)杆做匀变速直线运动,由位移公式可知:金属杆向右运动至t0时刻时的位移,所以此时的磁感应强度

2)杆先向右做匀减速运动,后向左做匀加速运动,最后会离开磁场,设t为在磁场区内向右做匀减速直线运动的时间,则v0-at=0,根据对称性可得:感应电流的持续时间:

3)设x1为金属杆的速度大小为时它所在的坐标,由速度位移关第,解得,此时回路中的感应电动势

当金属杆沿xl轴正方向运动时,由牛顿第二定律得:F+BdI=ma

由欧姆定律

解得外力

同理可以求出,当金属杆沿xl轴正方向运动时,外力

练习册系列答案
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【题目】天宫一号是中国第一个目标飞行器,随后发射的神舟八号无人飞船已与它成功对接.它们的运行轨迹如图所示,假设天宫一号绕地球做圆周运动的轨道半径为r,周期为T,引力常量为G,则以下说法正确的是(  )

A. 根据题中条件可以计算出地球对天宫一号的引力大小

B. 根据题中条件可以计算出地球的质量

C. 在近地点P处,神舟八号的加速度比天宫一号

D. 要实现神舟八号天宫一号在近地点P处安全对接,需在靠近P处制动减速

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【题目】如图,战机在斜坡上方进行投弹演练。战机水平匀速飞行,每隔相等时间释放一颗炸弹,第一颗落在a点,第二颗落在b点。斜坡上c、d两点与a、b共线,且ab=bc=cd,不计空气阻力。第三颗炸弹将落在

A. bc之间 B. c C. cd之间 D. d

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【题目】理想变压器与电阻R及交流电流、电压表VA按图示方式连接,已知变压器原副线圈的匝数比为,n1:n2=10:1,电阻R=11Ω,原线圈两端输入电压U随时间变化的图象如图所示,下列说法中正确的是()

A. V表的读数为220V

B. 通过R的电流为2A

C. A表的读数为2A

D. 变压器的输入功率为40W

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,有两条相互平行且相距d的光滑固定金属导轨P1P2P3,和Q1Q2Q3两导轨间用阻值为R的电阻连接,导轨P1 P2Q1Q2的倾角均为θ导轨P2P3Q2Q3在同一水平面上,P2Q2P2P3,倾斜导轨和水平导轨用相切的小段光滑圆弧连接。质量为m的金属杆CD从与P2Q2相距L处由静止沿倾斜导轨滑下,当杆CD运动到P2Q2处时速度恰好达到最大,然后沿水平导轨滑动一端距离后停下。杆CD始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触,空气阻力、导轨和杆CD的电阻均不计,重力加速度大小为g。求;

(1)CD到达P2Q2处的速度大小vm

(2)CD沿倾斜导轨下滑的过程通过电阻R的电荷量q1 及全过程中电阻R上产生的焦耳热Q;

(3)CD沿倾斜导轨下滑的时间△t1及其停止处到P2Q2的距离s

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【题目】如图所示,在直角坐标系xoy的第一、四象限区域内存在两个有界的匀强磁场:垂直纸面向外的匀强磁场I、垂直纸面向里的匀强磁场IIOMPQ为磁场边界和x轴的交点OM=MP=L.在第三象限存在沿y轴正向的匀强电场.一质量为m、带电荷量为+q的粒子从电场中坐标为(﹣2L﹣L)的点以速度υ0沿+x方向射出,恰好经过原点O处射入区域I又从M点射出区域I(粒子的重力忽略不计).

1)求第三象限匀强电场场强E的大小;

2)求区域I内匀强磁场磁感应强度B的大小;

3)如带电粒子能再次回到原点O,问区域II内磁场的宽度至少为多少?粒子两次经过原点O的时间间隔为多少?

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【题目】如图所示,质量M=0.4 kg的长薄板BC静置于倾角为37°的光滑斜面上在距上端B水平距离为1.2mA有一个质量m=0.1 kg的小物体以一定的初速度水平抛出恰好以平行于斜面的速度落在薄板BC的最上端B点并在薄板上开始向下运动当小物体落在薄板BC上的B端时薄板无初速释放并开始沿斜面向下运动当小物体运动到薄板的最下端C点时与薄板BC的速度恰好相等。小物体与薄板之间的动摩擦因数为0.5sin370=0.6cos370=0.8g10m/s2

(1)小物体在A点的初速度

(2)薄板BC的长度

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【题目】在匀强磁场中,一个100匝的闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2 Ω,则

A. t=0时,线圈平面平行于磁感线

B. t=1 s时,线圈中的电流改变方向

C. t=1.5 s时,线圈中的感应电动势最大

D. 一个周期内,线圈产生的热量为

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【题目】某同学从废旧实验仪器上拆下一个标有“200Ω2kw”字样的电阻,但可能阻值已经发生变化。为了测定其电阻,该同学利用欧姆表测定其阻值时,欧姆表选择开关处于“×10”档,表盘示数如图1

1)为准确测定其阻值,他又寻找了一块手机电池(电动势E标称值为3.7V,允许最大放电电流为100mA)及以下器材

A.电压表V(量程3V,电阻RV约为3.0kΩ

B.电流表A1(量程15mA,电阻RA1约为

C.电流表A2(量程2mA,电阻RA2约为50Ω

D.滑动变阻器R1020Ω,额定电流1A

E.电阻箱R20999.9Ω

F.开关S一只、导线若干

①该同学连接成如图2所示电路,则电流表应该选用_____(A1A2)

②闭合开关后,发现调整滑动变阻器滑动头P时,电流表和电压表示数变化范围都很小,经检查各元件完好,则可能是标号为______处导线断路

2)另一个同学没有利用电流表,只是用了前面所给的其它器材,进行了测定该手机电池电动势和内电阻的实验

①请帮他在虚线框内画出实验电路图。并标注应该使用的可变电阻为R1还是R2

②根据第二个同学测量数据,画出了电压表示数U与外电阻R之间的关系图像如图3所示。则他测量的该电池电动势为_________V,内电阻为______Ω(保留2位有效数字)

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