题目内容
【题目】如图所示,一根足够长的粗金属棒MN固定放置,它的M端连一个定值电阻R,定值电阻的另一端连接在金属轴O上,另外一根长为l的金属棒ab,a端与轴O相连,b端与MN棒上的一点接触,此时ab与MN间的夹角为。空间存在着方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。现使ab棒以O为轴逆时针匀速转动半周,角速度大小为ω,转动过程中与MN棒接触良好,两金属棒及导线的电阻都可忽略不计。
(1)求出电阻R中有电流存在的时间;
(2)求出这段时间内流过电阻R的总电量;
(3)写出这段时间内电阻R两端的电压随时间变化的关系式。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
试题分析:(1)当金属杆转动900时,电阻R上有电流,故时间为:;
(2)流过电阻R的总电量 ;
(3)当导体棒转过角度时,由正弦定理,有,又,得
考点:法拉第电磁感应定律
【题型】解答题
【结束】
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【题目】如图甲所示,物块A、B的质量分别是mA=4.0kg和mB=3.0kg。用轻弹簧拴接,放在光滑的水平地面上,物块B右侧与竖直墙相接触。另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动,在t=4s时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开,物块C的v-t图像如图乙所示。求:
(1)物块C的质量 m C;
(2)从物块 C与 A相碰到 B离开墙的运动过程中弹簧对A物体的冲量大小。
(3) B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能?
【答案】(1) (2) (3)
【解析】解:(1)由图知,C与A碰前速度为,碰后速度为,C与A碰撞过程动量守恒,以C的初速度反方向为正方向,
由动量守恒定律得:
计算得出:
(2) 12s时B离开墙壁,此时B速度为零
A、C速度相等时,
从物块C与A相碰到B离开墙的运动过程中,A、C两物体的动量变化为
从物块C与A相碰到B离开墙的运动过程中弹簧对A物体的冲量大小为
代入数据得
(3) 12s末B离开墙壁之后,A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能守恒,且当AC与B速度相等时弹簧弹性势能最大,根据动量守恒定律,有:
根据机械能守恒定律,有:
计算得出