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如下图所示,电阻忽略不计的、两根两平行的光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值为3Ω的定值电阻R。在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B,磁场区域的高度为d=0.5m。导体棒a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=3Ω;导体棒b的质量mb=0.1kg、电阻Rb=6Ω,它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,且都能匀速穿过磁场区域,当b 刚穿出磁场时a正好进入磁场.设重力加速度为g=10m/s2。(不计a、b之间的作用)求:

   (1)在整个过程中,a、b两棒克服安培力分别做的功;

   (2)M点和N点距L1的高度。

(1)Wa=magd =1.0J                 

Wb=mbgd =0.5J              

(2)b在磁场中匀速运动时:速度为,总电阻R1=7.5Ω

b中的电流                ①

由以上各式得:        ②

    同理,a棒:           ③

由以上各式得,               ④

                               ⑤

                             ⑥

                         ⑦

                               ⑧

    由④⑤⑥⑦⑧得

Ha=                              ⑨

Hb=m  

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,两竖直放置的足够长的平行光滑导轨与电阻R连接后处于垂直于导轨平面的匀强磁场中,金属杆.ab与导轨接触良好并可沿导轨滑动,金属杆的电阻恒定,导轨的电阻忽略不计,最初开关S 断开,让ab杆由静止开始下滑,经一段时间后闭合S.则从S闭合开始计时,金属杆ab的速度v、加速度a、杆中的电流I、金属杆所受安培力,随时间t变化的关系图象如下图所示,其中不可能发生的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验. 图(a)为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有细砂的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量,小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得.
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①图(b)为某次实验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为50Hz.根据纸带可求出小车的加速度大小为
 
m/s2.(结果保留两位有效数字)
②在“探究加速度a与质量m的关系”时,保持细砂和小桶质量不变,改变小车质量m,分别记录小车加速度a与其质量m的数据.在分析处理时,该组同学产生分歧;甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量m的图象.乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量倒数
1m
的图象.两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注.但尚未完成图象(如下图所示).你认为同学
 
(填“甲”、“乙”)的方案更合理.请继续帮助该同学作出坐标中的图象.
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③在“探究加速度a与合力F的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中细砂的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图(c),该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因.
答:
 

(2)某待测电阻的额定电压为3V(阻值大约为10Ω).
为测量其阻值,实验室提供了下列可选用的器材
A:电流表A1(量程300mA,内阻约1Ω)  B:电流表A2(量程0.6A,内阻约3kΩ)
C:电压表V1(量程3.0V,内阻约5kΩ)   D:电压表V2(量程5.0V,内阻约5kΩ)
E:滑动变阻器R1(最大阻值为50Ω)      F:滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω)
G:电源E(电动势4V,内阻可忽略)H:电键、导线若干
①为了尽可能提高测量准确度,应选择的器材为(只需填写器材前面的字母即可)电流表
 
;电压表
 
;滑动变阻器
 

②下列给出的测量电路中,最合理的电路是
 

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科目:高中物理 来源: 题型:

如下图所示,U形线框abcd处于匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向内,长度为L的直导线MN中间串有一个电压表跨接在ab与cd上且与ab垂直,它们之间的接触是完全光滑的,R为电阻,C为电容器。现令MN以速度v0向右匀速运动,用U表示电压表的读数,Q表示电容器所带电荷量,C表示电容器的电容,F表示对MN的拉力,设电压表的体积很小,其中线圈切割磁感线对MN间的电压的影响可以忽略不计,则(    )

A.U=BLv0            B.F=0              C.U=0           D.F=v02B2L2/R

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(18分)

(1)(9分)某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验。 图(a)为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有细砂的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量,小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得.

①图(b)为某次实验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为50Hz. 根据纸带可求出小车的加速度大小为          m/s2.(结果保留两位有效数字)

②在“探究加速度a与质量m的关系”时,保持细砂和小桶质量不变,改变小车质量m,分别记录小车加速度a与其质量m的数据. 在分析处理时,该组同学产生分歧;甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量m的图象.乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量倒数的图象. 两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注. 但尚未完成图象(如下图所示). 你认为同学             (填“甲”、“乙”)的方案更合理. 请继续帮助该同学作出坐标中的图象.

③在“探究加速度a与合力F的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中细砂的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图(c),该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因.

               答:                                          .

(2)(9分)某待测电阻的额定电压为3V(阻值大约为10Ω).

为测量其阻值,实验室提供了下列可选用的器材

A:电流表A1(量程300mA,内阻约1Ω) B:电流表A2(量程0.6A,内阻约3kΩ)

C:电压表V1(量程3.0V,内阻约5kΩ)  D:电压表V2(量程5.0V,内阻约5kΩ)

E:滑动变阻器R1(最大阻值为50Ω)     F:滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω)

G:电源E(电动势4V,内阻可忽略)                  H:电键、导线若干

①为了尽可能提高测量准确度,应选择的器材为(只需填写器材前面的字母即可)电流表         ;电压表        ;滑动变阻器         .

②下列给出的测量电路中,最合理的电路是             .

 

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