【题目】如图甲所示,一质量m=0.06kg的金属棒垂直放在倾角θ=37°的导轨上,导轨间的距离l=0.2m,金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.8,导轨处于垂直导轨平面向下的有界匀强磁场中,磁场的下边界与金属棒平行且距金属棒的距离x=3m,磁感应强度B随时间t的变化图象如图乙所示,已知t0时刻金属棒开始运动,g=10m/s2,sin37°=0.6,电阻R=3Ω,其余电阻不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)求B0的值;
(2)从金属棒开始运动的t0时刻起,给金属棒施加一个外力,让金属棒以v=0.1m/s的速度匀速下滑,则磁感应强度B随时间t怎么变化才能保证金属棒中没有电流,试写出接下来磁感应强度B随时间t变化的关系式。
【答案】(1)1.5T;(2)B=(3.75s<t<33.75s)。
【解析】
(1)由楞次定律可知回路中产生逆时针方向的感应电流,由左手定则可知金属棒受到沿斜面向下的安培力,由法拉第电磁感应定律得:E=lx=0.4×0.2×3V=0.24V
电流为:I===0.08A
对金属棒进行受力分析如图所示。
金属棒开始运动时有:mgsinθ+B0Il=μmgcosθ
联立解得:B0=1.5T t0=s=3.75s
(2)金属棒开始运动时B0=1.5T,要保证金属棒中没有电流,只要保证磁场的下边界和金属棒围成的区域内磁通量与t0时刻磁通量相等,即:
B0lx=Bl(x-v△t)
△t=t-t0
解得:B=(3.75s<t<33.75s)
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图甲所示,边界MN将空间分成上下两个区域I、II,在区域II中有竖直向下的匀强电场,在电场中某一点B静止释放一个质量为m= 1×10-2 kg、带电量大小为q= 4×10-4 C的小球,它恰能到达区域I中的A点,已知小球运动的v—t图象如图乙所示,g=10m/s2,不计空气阻力。求:
(1)小球的带点性质,以及匀强电场的电场强度大小;
(2)A、B两点间的高度差h;
(3)若将电场反向且强度减为原来的三分之一,要让小球仍恰好到达A点,在B点需以多大的初速度竖直向上拋出。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】一不计重力的带正电的粒子射入电场,只在电场力作用下运动,粒子从a点经三点运动到e点,其υ-t图象如图所示。则下列说法正确的是( )
A.粒子在a点处的电势能一定大于在c点处的电势能
B.a、b两点间各点的电场强度和电势都为零
C.b、d两点间的电势差大于d、c两点间的电势差
D.c点处的电场强度一定大于d点处的电场强度
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】下列对生活中各物理现象的分析,不正确的是
A.图甲:幼儿园的滑梯很陡,为的是增加小孩滑滑梯时受到的重力,从而滑得更快
B.图乙:放在水平桌面上的书本对桌面压力,是因为书本发生形变而产生的
C.图丙:轮胎表面都有花纹状的沟槽,是为了雨天能把轮胎与地面间的水排出,保持两者的良好接触
D.图丁:高大的桥要造很长的引桥,是为了减小汽车重力沿斜面向下的分力,行驶更方便更安全
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】在进行“探究小车速度随时间变化的规律”实验中:
(1)该实验已提供了小车、一端附有滑轮的长木板、纸带、细绳、刻度尺、导线。为了完成实验,还须从下图中选取实验器材。____________(此项为多选,请填写相应的字母符号)。其中实验器材A的名称是______________。
(2)该实验得到一条清晰的纸带,下图所示是截取了其中某一段纸带用刻度尺(单位:cm)测量时的情景,其中A、B、C、D、E、F为6个计数点(两个相邻计数点间有4个点未画出)。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。其中计数点E所在位置的刻度尺读数为___________cm,小车加加速过程中E点瞬时速度大小为___________,小车加速过程中的加速度是___________m/s2。(计算结果保留3位有效数字)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】“折返跑”是耐力跑的替代项目。这个项目既能发展学生的速度和灵敏素质,又能提高变换方向的能力,是一项很有价值的锻炼项目。如图所示,在某次“20米折返跑”测试中,受试者在平直跑道上听到“跑”的口令后,由起点终点线A全力跑向正前方20米处的折返线B,测试员听到口令的同时开始计时。受试者到达折返线B时,用手触摸该处的物体(如木箱),再转身跑回起点终点线A,当胸部到达起点终点线的垂直面时,测试员停表,所计时间即为“折返跑”的成绩。设某受试者起跑的加速度为,运动过程中能达到的最大速度为,到达折返线处时需减速到零,加速度的大小为,返回时再次以的加速度起跑,达到最大速度后不需减速,保持最大速度冲线。受试者在加速和减速阶段的运动均可视为匀变速直线运动。求:
(1)受试者首次加速至最大速度过程中所发生的位移;
(2)受试者从A跑向B的过程中,保持最大速度的时间;
(3)该受试者“折返跑”的成绩为多少秒。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】匝数为100匝的闭合矩形金属线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO′匀速转动,周期为0.02s线圈平面位于如图所示的匀强磁场中。线圈总电阻为2Ω,从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈中感应电流最大值Im=2A,求:
(1)线圈中电流瞬时值表达式;
(2)线圈转动—周产生的焦耳热;
(3)线圈中感应电流为1A时穿过线圈磁通量的变化率。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,一质量为M的长木板静置于光滑水平面上,其上放置一质量为m的小滑块.木板受到水平拉力F作用时,用传感器测出长木板的加速度a与水平拉力F的关系如图所示,重力加速度g=10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.小滑块的质量m=2 kg
B.小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.1
C.当水平拉力F=7 N时,长木板的加速度大小为3 m/s2
D.当水平拉力F增大时,小滑块的加速度一定增大
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图,一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力F向右上方拉b,整个系统处于静止状态。若F方向不变,大小在一定范围内变化,物块b仍始终保持静止,则
A. 绳OO'的张力也在一定范围内变化
B. 物块b所受到的支持力也在一定范围内变化
C. 连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化
D. 物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com