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【题目】如图所示,在与水平面成=300角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道,其电阻可忽略不计.空间存在着匀强磁场,磁感应强度B=0.20 T,方向垂直轨道平面向上.导体棒ab、cd垂直于轨道放置,且与金属轨道接触良好构成闭合回路,每根导体棒的质量m=2.0×10-1kg,回路中每根导体棒电阻r= 5.0×10-2Ω,金属轨道宽度l=0. 50 m.现对导体棒ab施加平行于轨道向上的拉力,使之匀速向上运动.在导体棒ab匀速向上运动的过程中,导体棒cd始终能静止在轨道上.g10 m/s2,求:

(1)导体棒cd受到的安培力大小;

(2)导体棒ab运动的速度大小;

(3)拉力对导体棒ab做功的功率.

【答案】(1)1N (2)10m/s (3)20 W.

【解析】(1)导体棒cd静止时受力平衡,设所受安培力为F,则F=mgsinθ=1N
(2)设导体棒ab的速度为v,产生的感应电动势为E,通过导体棒cd的感应电流为I,
EBlv ,F=BIl
解得

(3)设对导体棒ab的拉力为F,导体棒ab受力平衡,则F=F+mgsinθ=2N
拉力的功率P=Fv=20W.

练习册系列答案
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【题目】下列物理量属于矢量的是

A. 质量 B. 加速度 C. 时间 D. 重力势能

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【题目】在铁路与公路交叉点上,由于司机粗心、判断失误或车况等原因常常造成交通事故.现有一辆长为5m的汽车以v1=15m/s的速度行驶,当汽车前端距离铁路与公路交叉点175m时,汽车司机突然发现离交叉点200m处有一列长300m的列车以v2=20m/s的速度行驶过来,为了避免事故的发生,

(1)若汽车司机如果立刻作匀加速运动,则最小加速度应多大?

(2)若汽车司机如果立刻刹车作匀减车运动,则最小加速度为多少?

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【题目】一种氢气燃料的汽车,质量为=2.0×103kg,发动机的额定输出功率为80kW,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车从静止开始先匀加速启动,加速度的大小为=1.0m/s2。达到额定输出功率后,汽车保持功率不变又加速行驶了800m,直到获得最大速度后才匀速行驶。试求:

(1)汽车的最大行驶速度;

(2)汽车匀加速启动阶段结束时的速度;

(3)当速度为5m/s时,汽车牵引力的瞬时功率;

(4)汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间。

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【题目】若通过一段导体的电流是2A,则1分钟内通过该导体某截面的电量为

A. 2C B. 0.5C C. 120C D. 200C

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【题目】如图所示,一个质量为m=0.01kg,边长L=0.1m,电阻R=0.4Ω的正方形导体线框abcd,从高h=0.8m的高处由静止自由下落,下落时线框平面始终在竖直平面内,且保持与水平磁场方向垂直,当线框下边bc刚一进入下方的有界匀强磁场时,恰好做匀速运动(g=10m/s

(1)磁场的磁感应强度B的大小

(2)如果线圈的下边bc通过磁场所经历的时间为t=0.125s,求bc边刚从磁场下边穿出时线框的加速度大小。

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【题目】某实验小组用如图所示的实验装置和实验器材做探究动能定理实验,在实验中,该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力.

(1)为了保证实验结果的误差尽量小,在实验操作中,下面做法必要的是______

A.实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作

B.实验操作时要先放小车,后接通电源

C.在利用纸带进行数据处理时,所选的两个研究点离得越近越好

D.在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量

(2)除实验装置中的仪器外,还需要的测量仪器有_____________ _____________

(3)如图为实验中打出的一条纸带,现选取纸带中的AB两点来探究动能定理.已知打点计时器的打点周期为T,重力加速度为g.图中已经标明了要测量的物理量,另外,小车的质量为M,砂和砂桶的总质量为m.请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出来________

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【题目】如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度L=0.4m,一端连接R=3的电阻,导轨处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,导轨的电阻忽略不计,导体棒MN的电阻r=1。在平行于导轨的拉力作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度v=10m/s,求:

(1)感应电流I的大小;

(2)导体棒两端的电压U;

(3)拉力的功率为多大?

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【题目】在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速,已知时刻,波刚好传播到处,如图所示,在处有一接收器(图中未画出),则下列说法正确的是_____。

A. 波源开始振动时方向沿y轴负方向

B. 从t=0开始经 处的质点运动的路程为

C. 接收器在时才能接收到此波

D. 若波源向x轴正方向运动,接受器接收到波的频率可能为

E. 若该波与另一列频率为 沿x轴负方向传播的简谐横波相遇,不能产生稳定的干涉图样

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