足够长的光滑平行金属导轨如图所示.倾斜导轨与水平面成θ=37°.导轨相距均为L=1m.在水平导轨和倾斜导轨上.各放一根与导轨垂直的金属杆ab.cd.金属杆与导轨接触良好．金属杆ab.cd质量均为m=0.1kg.电阻R1=2Ω.R2=3Ω.其余电阻不计．在水平导轨和斜面导轨区域有竖直向下的匀强磁场B.且B=0.5T．已知t=0时起.杆ab在外力F1作用下由� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

5．

足够长的光滑平行金属导轨如图所示，倾斜导轨与水平面成θ=37°，导轨相距均为L=1m，在水平导轨和倾斜导轨上，各放一根与导轨垂直的金属杆ab，cd，金属杆与导轨接触良好．金属杆ab、cd质量均为m=0.1kg，电阻R₁=2Ω、R₂=3Ω，其余电阻不计．在水平导轨和斜面导轨区域有竖直向下的匀强磁场B，且B=0.5T．已知t=0时起，杆ab在外力F₁作用下由静止开始水平向左运动，杆cd在水平向右的F₂作用下始终保持静止状态，且F₂=0.75+0.2t（N）．（g取10m/s²）
（1）通过计算判断杆ab的运动情况；
（2）从t=0时刻起，求1s内通过杆cd的电量；
（3）若t=0时刻起，2s内作用在ab棒上外力做功为13.2J，则这段时间内cd棒上产生的热量为多少？

分析（1）切割时cd棒相当于电源，ab棒与电阻R并联，ab棒的电阻与电阻R相等，知通过cd棒的电流是ab棒电流2倍，根据总电流求出电动势，再根据E=B₂Lv，求出v随时间的变化关系，从而知道cd棒的运动情况．
（2）根据cd棒的运动情况求出cd棒在1s内运动的位移，从而可知磁通量的变化量，根据q=$\overline{I}$△t求出电量．
（3）根据动能定理求出克服安培力所做的功，克服安培力做的功转化为整个回路的热量，根据通过各电阻的电流比，可知电阻R上产生的热量是总热量的几分之几．

解答解：（1）因为杆cd 静止，所以有：F₂-BIL=mgtan37°
I=0.4t（A）
E=I（R₁+R₂）
E=BLV
可得：V=4t
所以，杆ab做加速度为a=4m/s²的匀加速运动，
因此杆ab由静止开始水平向左以a=4m/s²的加速度加速运动．
（2）根据运动学公式，$d=\frac{1}{2}a{t}^{2}$=$\frac{1}{2}×4×{1}^{2}$=2m
且电量表达式$q=\overline I△t$
及闭合电路欧姆定律，$\overline I=\frac{E}{{{R_1}+{R_2}}}$
法拉第电磁感应定律，$E=\frac{△φ}{△t}=\frac{BLd}{△t}$
解得：$q=\frac{△φ}{{{R_1}+{R_2}}}=\frac{BLd}{{{R_1}+{R_2}}}=0.2C$
（3）根据能量守恒定律，则有：$W_1^{\;}-Q=\frac{1}{2}m{V^2}$
V=at=8m/s
Q=10J
${Q_b}=\frac{R_2}{{{R_1}+{R_2}}}Q=6J$
答：（1）杆ab由静止开始水平向左以a=4m/s²的加速度加速运动；
（2）从t=0时刻起，则1s内通过杆cd的电量0.2C；
（3）则这段时间内cd棒上产生的热量为6J．

点评解决本题的关键掌握求解电量的方法，根据$\overline{I}$=$\frac{E}{{R}_{总}}$=$\frac{△φ}{{R}_{总}t}$=$\frac{BLS}{{R}_{总}t}$，电量q=It计算电量．以及知道克服安培力做的功等于整个回路产生的热量；
同时本题是双杆问题，认真审题，分析两杆的状态，根据电磁感应的规律和平衡条件求解是关键．

练习册系列答案

北大绿卡名校中考模拟试卷汇编系列答案

初中学业水平考试模拟卷系列答案

河南中招复习与指导系列答案

金考卷初中毕业学业考试说明检测卷系列答案

数学中考模拟试题系列答案

金考卷著名重点中学领航中考冲刺试卷系列答案

湖南中考必备系列答案

赢在中考考点分类限时集训系列答案

中华学子初中学业水平考试总复习系列答案

中考3加2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：解答题

3．

如图所示，一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，气体最初的体积为V₀，气体最初的压强为$\frac{{P}_{0}}{2}$；汽缸内壁光滑且缸壁是导热的．开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点，设周围环境温度保持不变，已知大气压强为p₀，重力加速度为g．求：
①活塞停在B点时缸内封闭气体的体积V；
②整个过程中通过缸内气体是吸热还是放热？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：选择题

4．

理想变压器原线圈a匝数n₁=200匝，副线圈b匝数n₂=100匝，线圈a接在，μ=44sin 314tV交流电源上，“12V，6W”的灯泡恰好正常发光．电阻R₂=l6Ω，电压表V为理想电表．下列推断正确的是（　　）

	A．	交变电流的频率为100 Hz
	B．	穿过铁芯的磁通量的最大变化率为$\frac{\sqrt{2}}{5}$Wb/s
	C．	电压表V的示数为22 V
	D．	R₁消耗的功率是0.1W

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：解答题

1．一艘宇宙飞船绕着某行星作匀速圆周运动，已知飞船到行星表面的距离等于行星的半径R，行星表面的重力加速度为g，引力常量为G．
求：（1）该行星的质量M；
（2）宇宙飞船的周期T．
（3）宇宙飞船的速度v．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：解答题

8．

在“用单摆测重力加速度”的实验中，
（1）为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，应选用下列所给器材中的哪些？将所选用的器材的字母填在题后的横线上．
（A）长1m左右的细绳；
（B）长30cm左右的细绳；
（C）直径2cm的实心钢球；
（D）直径2cm的空心木球；
（E）秒表；
（F）时钟；
（G）最小刻度是厘米的直尺；
（H）最小刻度是毫米的直尺．
所选择的器材是ACEH．
（2）某同学测出不同摆长时对应的周期T，作出T²～L图线，如图所示，再利用图线上任两点A、B的坐标（x₁，y₁）、（x₂，y₂），可求得g=4π²$\frac{{{x}_{2}-x}_{1}}{{{y}_{2}-y}_{1}}$．若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其它测量、计算均无误，则用上述方法算得的g值和真实值相比是不变的（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：解答题

10．某同学使用如图A所示器材测定小灯泡在不同电压下的阻值，已知小灯泡标有“2.5V，1.25W”字样，备选滑动变阻器有二种规格，R₁标有“10Ω，2A”，R₂标有“100Ω，0.2A”．现要求小灯泡两端电压从零开始，并能测量多组数据．
（1）为使操作更为方便，滑动变阻器应选用${R}_{1}^{\;}$（选填“R₁”或“R₂”）
（2）将实物图补充完整．
（3）图B为根据实验数据做出的一条I-U图线，从图中求出小灯泡正常工作时的阻值大小为4.9Ω（保留两位有效数字），考虑表对线路的影响，此阻值比小灯泡的实际阻值偏小．（选填“大”或“小”）