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【题目】如图所示,在竖直平面内有两根相互平行、电阻忽略不计的金属导轨(足够长),在导轨间接有阻值分别为R1R2的两个电阻,一根质量为m的金属棒ab垂直导轨放置其上,整个装置处于垂直导轨所在平面的匀强磁场中。现让金属棒ab沿导轨由静止开始运动,若只闭合开关S1,金属棒ab下滑能达到的最大速度为;若只闭合开关S2,金属棒ab下滑高度为h时恰好达到能达到的最大速度为,重力加速度为g,求:

1)金属棒的电阻r

2)金属棒ab由静止开始到达到最大速度的过程中,通过电阻R2的电荷量Q

3)金属棒ab由静止开始到达到最大速度所用的时间;

4)若让金属棒ab沿导轨由静止开始运动,同时闭合开关S1S2,金属棒ab下滑高度为时达到的最大速度为v’。试比较hv2v’的大小关系。(不用推导、直接写出结果)

【答案】1234> h>h

【解析】

(1)设匀强磁场的磁感应强度为B,导轨间的距离为L,则

当金属棒达到最大速度时,

由平衡条件:

由闭合电路的欧姆定律可得

由以上方程解得:

当金属棒达到最大速度时,同理有,

解得:

(2)将代入,解得:

根据法拉第电磁感应定律可得平均感应电动势为:

全属棒ab由静止开始到达到最大速度的过程中,其平均感应电动势为:

其平均电流为:

结合

解得:

(3)金属捧从静止到最大速度过程中,由动量定理有:

其中

代入得

(4)由两次棒的υ- t图象可知

练习册系列答案
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【题目】20191月,出现在中国海军坦克登陆舰上的电磁轨道炮在全球刷屏,这是电磁轨道炮全球首次实现舰载测试。如图所示为电磁炮的简化原理示意图,它由两条水平放置的平行光滑长直轨道组成。轨道间放置一个导体滑块作为弹头。当电流从一条轨道流入,经弹头从另一条轨道流回时,在两轨道间产生磁场,弹头就在安培力推动下以很大的速度射出去。不计空气阻力,将该过程中安培力近似处理为恒力,为了使弹丸获得更大的速度,可适当(   )

A. 减小平行轨道间距

B. 减小轨道中的电流

C. 增大轨道的长度

D. 增大弹丸的质量

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【题目】如图所示,用两根轻细金属丝将质量为m、长为L的金属棒ab悬挂在c、d两处,置于匀强磁场内.当棒中通以从ab的电流I后,两悬线偏离竖直方向θ角而处于平衡状态.为了使棒平衡在该位置上,所需的磁场的最小磁感应强度的大小、方向为( )

A. mgtan θ/IL,竖直向上 B. mgtan θ/IL ,竖直向下

C. mgsin θ/IL,平行悬线向下 D. mgsin θ/IL ,平行悬线向上

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【题目】用如图甲所示的电路测定电池的电动势和内阻,根据测得的数据作出了如图乙所示的U﹣I图象,由图可知( )

A.电池电动势的测量值是1.40V,短路电流为0.40A

B.电池内阻的测量值是3.50Ω

C.电源的输出功率最大为0.49w

D.电压表的示数为1.20V时电流表的示数I′为0.20A

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【题目】如图所示,ABCD为一个圆台,O点是其对称轴上某点,其中CAO以及DBO分别在一条直线上,现将正点电荷放在O点,BNC为某个试探电荷经受电场力做功的移动路线,不计重力,则下列说法正确的是  

A. AB两点的电场相同

B. 圆台底部平面CD为等势面

C. 负电荷沿BNCBC,动能变大

D. 正电荷沿着BNCBC电场力做功等于该电荷沿任意路径从AD电场力做功

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【题目】有一个小灯泡上标有“4V,2W的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的U-I图线现有下列器材供选用:

A.电压表0-5V,内阻约10KΩ

B、电压表0-15V,内阻约20KΩ

C电流表0-3A,内阻约

D、电流表0-0.6A,内阻约0.4Ω

E滑动变阻器10Ω2A

F、滑动变阻器500Ω1A

G学生电源直流6V、开关、导线若干

实验中所用电压表应选______,电流表应选用______,滑动变阻器应选用______.实验电路应采用电流表______接法填”.

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【题目】如图所示,质量为m的物体套在足够长的固定倾斜直杆上,并用弹性绳连接于O点.杆与水平方向的夹角为θ,杆上C点位于O点的正下方.物体与杆间的动摩擦因数μ<tan θ.物体在A点时,绳水平且处于原长状态.将物体从A点由静止释放,则物体(  )

A. C点时,速度可能为0

B. C点时,加速度可能为0

C. 下滑过程中加速度先减小后增大

D. 可以再次回到A

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【题目】如图所示,在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,电荷量为q的液滴在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动,已知电场强度为E,磁感应强度为B,则油滴的质量和环绕速度分别为

A. B.

C. D.

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【题目】如图所示质量分别为m1、m2的两物体A、B与轻弹簧栓接一起静止在光滑水平面上,m1>m2现用锤子先后两次分别敲击AB,使它们均获得大小相同的初动量当敲击A时弹簧压缩到最短的长度为L1锤子对A做的功为W1;敲击B时弹簧压缩到最短的长度为L2锤子对B做的功为W2L1L2及两次锤子做的功W1W2的大小关系正确的是( )

A. L1>L2 B. L1<L2 C. W1>W2 D. W1<W2

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