7.如圖所示,光滑的平行金屬導軌電阻可忽略,兩導軌間距離L=0.75m,導軌傾角α=30°,導軌上端接一阻值R=2.5Ω的電阻,整個裝置處于垂直軌道平面向上的勻強磁場中.阻值r=0.5Ω、質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好,其從軌道上端ab處由靜止開始下滑,當金屬棒沿導軌下滑距離s=1.2m時,速度達到最大值vm=3m/s.重力加速度g=10m/s2,求:
(1)金屬棒開始運動時的加速度大。
(2)勻強磁場的磁感應強度大。

分析 (1)通過受力分析利用牛頓第二定律求的加速度;
(2)當?shù)竭_最大速度時,求的此時感應電動勢,及感應電流,利用此時的共點力平衡即可求的磁感應強度;

解答 解:(1)通過受力分析,由牛頓第二定律得
mgsin30°=ma
a=gsin30°=5m/s2
(2)當達到最大速度后,金屬棒做勻速運動,故有:
mgsin30°-BIL=0
此時產(chǎn)生感應電動勢為:E=BLvm,
感應電流為:I=$\frac{E}{R+r}=\frac{BL{v}_{m}}{R+r}$
聯(lián)立解得:B=$\frac{4}{3}T$
答:(1)金屬棒開始運動時的加速度大小為5m/s2
(2)勻強磁場的磁感應強度大小為$\frac{4}{3}T$.

點評 該題全面考查電磁感應定律的綜合應用,涉及到法拉第電磁感應定律,閉合電路的歐姆定律,受力平衡和功能關(guān)系等,要求考生能夠?qū)w棒的運動過程有全面的把握,有綜合分析的能力.對能力的要求比較高.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.如圖所示電路,將兩個相同的電流計分別改裝成電流表A1(0~3A)和電流表A2(0~0.6A),把這兩個電流表并聯(lián)接入電路中測量電流.則下列說法中正確的是( 。
A.A1的指針半偏時,A2的指針也半偏
B.A1的指針還沒有滿偏,A2的指針已經(jīng)滿偏
C.A1的讀數(shù)為1 A時,A2的讀數(shù)為0.6 A
D.A1的讀數(shù)為1 A時,干路中的電流為1.2 A

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.關(guān)于熱現(xiàn)象和熱學規(guī)律,下列說法中正確的是(  )
A.只要知道氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數(shù),就可以算出氣體分子的體積
B.溫度升高,分子熱運動的平均動能一定增大,但并非所有分子的速率都增大
C.兩個分子間的分子勢能隨分子間距離增大而增大
D.第二類永動機不可能制成是因為它違反了能量守恒定律

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

15.探月飛船“嫦娥三號”已成功在月球表面著陸,已知月球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的$\frac{1}{81}$,月球的半徑約為地球半徑的$\frac{1}{4}$,地球的第一宇宙速度為7.9km/s,在地面上的發(fā)射速度為第一宇宙速度的$\sqrt{2}$倍時,物體將脫離地球的引力.
(1)求月球的第一宇宙速度.
(2)類比法是科學研究的重要方法之一,如果把月球與地球相類比的話,則返回式飛船“嫦娥三號”在月球表面的起飛速度至少多大才能離開月球返回地球?

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

2.圖1是“研究平拋物體運動”的實驗裝置圖,通過描點畫出平拋小球的運動軌跡.
(1)以下是實驗過程中的一些做法,其中合理的有ac.
a.安裝斜槽軌道,使其末端保持水平
b.每次小球釋放的初始位置可以任意選擇
c.每次小球應從同一高度由靜止釋放
d.為描出小球的運動軌跡,描繪的點可以用折線連接
(2)實驗得到平拋小球的運動軌跡,在軌跡上取一些點,以平拋起點O為坐標原點,測量它們的水平坐標x和豎直坐標y,圖2中y-x2圖象能說明平拋小球運動軌跡為拋物線的是c.

(3)在“研究平拋運動”實驗中,某同學只記錄了小球運動途中的A、B、C三點的位置,如圖3,取A點為坐標原點,各點的位置坐標如圖所示,(g=10m/s2),則小球拋出點的位置坐標是(-10,-5)(以cm為單位,答案不用寫出,注意正負號);小球平拋的初速度為1m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.在遠離其他天體的宇宙空間里,存在著兩個天體,它們始終繞著其連線上的某點做勻速圓周運動,則下列說法正確的是( 。
A.這兩個天體的周期一定相等
B.這兩個天體的運行速度大小一定相等
C.這兩個天體的向心加速度大小一定相等
D.這兩個天體的質(zhì)量與運行速度的乘積一定相等

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖所示,A、B、C、D為真空中邊長為a的正方形圖形的四個頂點,在正方形頂點A、B、C三處各放置一個電荷量都為Q的點電荷qA、qB、qC,其中qA、qC為負電荷,qB為正電荷.則D處的電場強度的大小為( 。
A.($\sqrt{2}$+1)k$\frac{Q}{{a}^{2}}$B.$\sqrt{2}$k$\frac{Q}{{a}^{2}}$C.k$\frac{Q}{2{a}^{2}}$D.($\sqrt{2}$-$\frac{1}{2}$)k$\frac{Q}{{a}^{2}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.下列說法中正確的是(  )
A.熱量可以自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體
B.內(nèi)能不能轉(zhuǎn)化為動能
C.摩擦生熱是動能向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化
D.熱機的效率最多可以達到100%

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.關(guān)于巴耳末公式$\frac{1}{λ}$=R($\frac{1}{{2}^{2}}$-$\frac{1}{{n}^{2}}$)的理解,下列說法錯誤的是( 。
A.所有氫原子光譜的波長都可由巴耳末公式求出
B.公式中n可取任意值,故氫原子光譜是連續(xù)譜
C.公式中n只能取不小于3的整數(shù)值,故氫原子光譜是線狀譜
D.公式不但適用于氫原子光譜的分析,也適用于其他原子光譜的分析

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