[题目]如图所示.足够长的光滑平行金属导轨CD.EF倾斜放置.其所在平面与水平面间的夹角为θ= 30°.两导轨间距为L.导轨下端分别连着电容为C的电容器和阻值R=2r的电阻．一根质量为m.电阻为r的金属棒放在导轨上.金属棒与导轨始终垂直并接触良好.一根不可伸长的绝缘轻绳一端拴在金属棒中间.另一端跨过定滑轮与质量M=4m的重物相连．金属棒与定滑轮之间的轻绳始终在两导� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】如图所示，足够长的光滑平行金属导轨CD、EF倾斜放置，其所在平面与水平面间的夹角为θ= 30°，两导轨间距为L，导轨下端分别连着电容为C的电容器和阻值R=2r的电阻．一根质量为m，电阻为r的金属棒放在导轨上，金属棒与导轨始终垂直并接触良好，一根不可伸长的绝缘轻绳一端拴在金属棒中间、另一端跨过定滑轮与质量M=4m的重物相连．金属棒与定滑轮之间的轻绳始终在两导轨所在平面内且与两导轨平行，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，导轨电阻不计，初始状态用手托住重物使轻绳恰处于伸长状态，由静止释放重物，求：（重力加速度大小为g，不计滑轮阻力）

(1)若S1闭合、S2断开，重物的最大速度；

(2)若S1和S2均闭合，电容器的最大带电量；

(3)若S1断开、S2闭合，重物的速度v随时间t变化的关系式．

【答案】（1）（2）（3）

【解析】(1)S1闭合,S2断开时,M由静止释放后拉动金属棒沿导轨向上做加速运动,金属棒受到沿导轨向下的安培力作用,设最大速度为,感应电动势

感应电流

当金属棒速度最大时有:

解得:

(2) S1,S2均闭合时,电容器两板间的最大电压

电容器的最大带电量

(3) S1断开、S2闭合时,设从释放M开始经时间t金属棒的速度大小为,加速度大小为a,通过金属棒的电流为，金属棒受到的安培力，方向沿导轨向下，设在时间到内流经金属棒的电荷量为，也是平行板电容器在到内增加的电荷量，，

则

设绳中拉力为T，由牛顿第二定律，对金属棒有：

对M有：

解得：

可知M做初速度为零的匀加速直线运动，

练习册系列答案

中考英语专项练习系列答案

中考英语词汇记忆与检测宝典系列答案

中考英语话题复习浙江工商大学出版社系列答案

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！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：

①摆好实验装置如图.

②将质量为200 g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车．

③在质量为10 g、30 g、50 g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50 g的钩码挂在拉线P上．

④释放小车，打开打点计时器的电源，打出一条纸带．

(1)在多次重复实验得到的纸带中取出较为满意的一条，经测量、计算，得到如下数据：

①第一个点到第N个点的距离为40.0 cm.

②打下第N点时小车的速度大小为1.00 m/s.

该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出拉力对小车做的功为________J，小车动能的增量为________J.（结果保留2为有效数字）

(2)此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素．请你根据该同学的实验操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因是(至少说出一种可能)：_________________________________________

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】关于匀速圆周运动的说法，正确的是( )

A. 匀速圆周运动是匀速运动

B. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动

C. 匀速圆周运动在任何相等时间里，质点的位移都相同

D. 匀速圆周运动在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：