.(16分)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)平行于导轨的水平力作用,从磁场的左边界由静止开始运动,测得电阻R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)定性说明在力F作用下该金属棒的运动性质(不需叙述理由)
(2)求金属棒在力F作用下运动的加速度a的大小
(3)求磁感应强度B的大小
(4)若撤去外力F后棒的速度v随位移x的变化规律满足v =v0-x(v0为撤去外力F时棒的速度),且棒运动到ef处时恰好静止,求外力F作用的时间
(16分)解:(1)金属棒做匀加速运动 ………(4分)
(2)根据牛顿第二定律有 ………(1分)
又
可得 ………(2分)
将 F=0.5v+0.4代入上式
得(0.5-)v+0.4=ma 即
∵加速度为恒量,与v无关
∴ a=0.4m/s2 ………(2分)
(3) ∵加速度为恒量,与v无关
∴有 (0.5-2B2)=0
得 B=0.5T ………(2分)
(4)设外力F作用的时间为t,力F作用下棒运动的距离为
x1=at2 ………(1分)
撤去外力F后棒运动的距离为x2,则由题设有
………(1分)
x1+x2=s ………(1分)
代入数据得:
解得 t=1(s) ………(2分)
解析:略
科目:高中物理 来源: 题型:
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源:2013届江西省高二下学期期中考试物理试卷(解析版) 题型:计算题
如图两根正对的平行金属直轨道MN、M´N´位于同一水平面上,两轨道间距L=0.50m.轨道
的MM′端之间接一阻值R=0.40Ω的定值电阻,NN′端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金
属轨道NP、N′P′平滑连接,两半圆轨道的半径均为 R0 =0.50m.直轨道的右端处于竖直向下、
磁感应强度B =0.64T的匀强磁场中,磁场区域的宽度d=0.80m,且其右边界与NN′重合.现
有一质量 m =0.20kg、电阻 r =0.10Ω的导体杆ab静止在距磁场的左边界s=2.0m处.在与
杆垂直的水平恒力 F =2.0N的作用下ab杆开始运动,当运动至磁场的左边界时撤去F,结果导
体ab恰好能以最小速度通过半圆形轨道的最高点PP′.已知导体杆ab在运动过程中与轨道接
触良好,且始终与轨道垂直,导体杆ab与直轨道间的动摩擦因数 μ=0.10,轨道的电阻可忽略不
计,取g=10m/s2,求:
①导体杆穿过磁场的过程中通过电阻R上的电荷量
②导体杆穿过磁场的过程中整个电路产生的焦耳热
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
如图所示,两等大的平行金屑板相距为d=2.50m,板间有一内壁光滑的硬塑料管处在磁感应强度为B=1.43T的匀强磁场中,管内有一半径可以忽略不计的带电小球,球的质量为m=12.0g,电荷量为q=0.100C.板的右侧有一边长为L=1.00m的正方形线圈,线圈在同样的匀强磁场中绕转轴OO'匀速转动,产生的交变电压经过一理想的整流(将交流变成直流)装置后,输出的恒定电压等于该交变电压的有效值。两金属板间未加电压时,小球在管中沿逆时针方向做变速圆周运动,运动到最低点时速率为v=8.00m/s,此时球对管壁的压力为零.若某时刻将整流装置输出后的直流电压加在两金属板间,此后小球将做匀速圆周运动,求(线圈电阻不计,g取10m/s2)
(1)两板间未加电压时,小球在管的最左端受到管壁作用力的大小和方向;
(2)线圈转动的角速度ω.(结果保留三位有效数字.)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源:2013年高考物理备考复习卷10:电磁感应(解析版) 题型:解答题
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源:2012年江苏省徐州市高考物理一模试卷(解析版) 题型:解答题
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