练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图（a）所示，光滑的平行长直金属导轨置于水平面内，间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻，质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上．导轨和导体棒的电阻均不计，且接触良好．在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B．开始时，导体棒静止于磁场区域的右端，当磁场以速度v1匀速向右移动时，导体棒随之开始运动，同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力，并很快达到恒定速度，此时导体棒仍处于磁场区域内．
    （1）求导体棒所达到的恒定速度v2；
    （2）为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不能超过多少？
    （3）导体棒以恒定速度运动时，单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大？
    （4）若t=0时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动，经过较短时间后，导体棒也做匀加速直线运动，其v-t关系如图（b）所示，已知在时刻t导体棒瞬时速度大小为vt，求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小．

    【答案】分析：导体棒受力平衡，可求所达到的恒定速度v2，为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不能超过所受的最大安培力，即导体棒不动时，安培力最大，由受力平衡可求；根据能量守恒、功率关系求解；对导体棒受力分析由牛顿第二定律，且加速度为斜率．
    解答：解：（1）有电磁感应定律，得
            E=BL（v1-v2）
             闭合电路欧姆定律
              I=
            导体棒所受安培力
                 
            速度恒定时有
             可得
        （2）为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不能超过所受的最大安培力，即导体棒不动时，安培力最大为                                              
                                
        （3）根据能量守恒，单位时间内克服阻力所做的功，即摩擦力的功率
              
              电路中消耗的电功   
         （4）因导体棒要做匀加速运动，必有v1-v2为常数，设为△v，则：
                    
                  则  
                   可解得       
                          

    答：（1）求导体棒所达到的恒定速度；
    （2）为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不能超过
    （3）导体棒以恒定速度运动时，单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为，
    （4）导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小为．
    点评：考查了电磁感应定律，闭合电路、牛顿运动定律、相对运动，注意相对运动时，如何求出功率及能量．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2010?上高县模拟）如图（a）所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个点电荷．t=0时，乙电荷向甲运动，速度为6rn/s，甲的速度为0．之后，它们仅在相互静电力的作用下沿同一直线运动（整个运动过程中没有接触），它们运动的速度（v）一时间（t）图象分别如图（b）中甲、乙两曲线所示．则由图线可知（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2007?上海）如图（a）所示，光滑的平行长直金属导轨置于水平面内，间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻，质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上．导轨和导体棒的电阻均不计，且接触良好．在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B．开始时，导体棒静止于磁场区域的右端，当磁场以速度v1匀速向右移动时，导体棒随之开始运动，同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力，并很快达到恒定速度，此时导体棒仍处于磁场区域内．
    （1）求导体棒所达到的恒定速度v2；
    （2）为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不能超过多少？
    （3）导体棒以恒定速度运动时，单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大？
    （4）若t=0时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动，经过较短时间后，导体棒也做匀加速直线运动，其v-t关系如图（b）所示，已知在时刻t导体棒瞬时速度大小为vt，求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图（a）所示，光滑水平面上停放着一辆上表面粗糙的平板车，质量为M，车的上表面距地面的高度与车上表面长度相同．一质量为m的铁块以水平初速度v0滑到小车上，它们的速度随时间变化的图象如图（b）所示（t0是滑块在车上运动的时间），重力加速度为g．则下列判断正确的是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2005?卢湾区模拟）如图（a）所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.2m，电阻R=0.4Ω，导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆，导轨电阻可忽略不计，整个装置处于磁感强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下，现用一外力F沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图（b）所示．

    （1）试分析说明金属杆的运动情况；
    （2）试写出外力F随时间变化的表达式；
    （3）第2s末外力F的瞬时功率为多大？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2008?滨州三模）如图（a）所示，光滑水平面上质量为m的小球在直线MN的左方就会受到水平恒力F1作用（小球可视为质点），在MN的右方除受到F1作用外还受到与F1在同一直线上的恒力F2作用．现设小球由A点从静止开始运动，小球运动的v-t图象如图（b）所示，由图可知下列说法正确的是（　　）

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案