水平向上足够长的金属导轨平行固定放置.间距为L.一端通过导线与阻值为R的电阻连接,导轨上放一质量为m的金属杆.金属杆与导轨的电阻忽略不计,均匀磁场竖直向下.用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上.杆最终将做匀速运动.当改变拉力大小时.相对应的匀速运动速度也会变化.和F的关系如图12-2-22所示.(取重力加速度) (1)金属杆在匀速运动之前做什么运动? (2)若..,磁感应强度B为多大? (3)由-F图线的截距可求得什么物理量?其值为多少? [解析](1)若金属棒与导轨间是光滑的.那么平衡时必有恒定拉力与安培力平衡.即 从而得到.即与F成线性关系且经过坐标原点.而本题的图像坐标没有经过原点.说明金属棒与导轨间有摩擦.金属棒在匀速运动之前.随着速度的增加.安培力越来越大.最后相等.故金属棒在匀速运动之前做变速运动. (2)设摩擦力为.平衡时有.选取两个平衡状态.得到两个方程组.从而求解得到.如当F=4N时.,当F=10N时..代入 解得:B=1T. (3)由以上分析得到:-F图线的截距可求得金属棒与导轨间的摩擦力.大小为2N. [答案](1)金属棒在匀速运动之前做变速运动B=1T,(3)-F图线的截距可求得金属棒与导轨间的摩擦力.大小为2N. 第Ⅲ课时 电磁感应和电路规律的综合应用 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

 (2009年上海高考试题改编)如图,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为l,左侧接一阻值为R的电阻。区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁场宽度为s。一质量为m,电阻为r的金属棒MN置于导轨上,与导轨垂直且接触良好,受到F=0.5v+0.4(N)(v为金属棒运动速度)的水平力作用,从磁场的左边界由静止开始运动,测得电阻两端电压随时间均匀增大。(已知l=1m,m=1kg,R=0.3W,r=0.2W,s=1m)

(1)分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动;

(2)求磁感应强度B的大小;

(3)若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足vv0x,且棒在运动到ef处时恰好静止,则外力F作用的时间为多少?

 

 

 

 

 

 

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 (2009年上海高考试题改编)如图,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为l,左侧接一阻值为R的电阻。区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁场宽度为s。一质量为m,电阻为r的金属棒MN置于导轨上,与导轨垂直且接触良好,受到F=0.5v+0.4(N)(v为金属棒运动速度)的水平力作用,从磁场的左边界由静止开始运动,测得电阻两端电压随时间均匀增大。(已知l=1m,m=1kg,R=0.3W,r=0.2W,s=1m)

(1)分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动;

(2)求磁感应强度B的大小;

(3)若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足vv0x,且棒在运动到ef处时恰好静止,则外力F作用的时间为多少?

 

 

 

 

 

 

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如图所示,在场强为E的匀强电场中有相距为l的A、B两点,连线AB与电场线的夹角为θ,将一电量为q的正电荷从A点移到B点.若沿直线AB移动该电荷,电场力做的功W1=______;若沿路径ACB移动该电荷,电场力做的功W2=______;若沿曲线ADB移动该电荷,电场力做的功W3=______.由此可知,电荷在电场中移动时,电场力做功的特点是:______.(2000年上海高考试题)

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为测定木块与斜面之间的动摩擦因数,某同学让木块从斜面上端自静止起作匀加速下滑运动,如图所示.他使用的实验器材仅限于:①倾角固定的斜面(倾角未知),②木块,③秒表,④米尺.实验中应记录的数据是______,计算动摩擦因数的公式是______.为了减小测量的误差,可采用的办法是______.(1997年上海高考试题)【5】

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利用打点计时器研究一个约1.4m高的商店卷帘窗的运动.将纸带粘在卷帘底部,纸带通过打点计时器随帘在竖直面内向上运动.打印后的纸带如下图所示,数据如表格所示.纸带中AB、BC、CD……每两点之间的时间间隔为0.10s,根据各间距的长度,可计算出卷帘窗在各间距内的平均速度v平均.可以将v平均近似地作为该间距中间时刻的即时速度v.

(1)请根据所提供的纸带和数据,绘出卷帘窗运动的v-t图像.

(2)AD段的加速度为______m/s2,AK段的平均速度为______m/s.(2001年上海高考试题)【8】

卷帘运动数据

间隔

间距

(cm)

AB

5.0

BC

10.0

CD

15.0

DE

20.0

EF

20.0

FG

20.0

GH

20.0

IH

17.0

IJ

8.0

JK

4.0

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同步练习册答案