题目内容

如图所示，两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内，距离为l=0.2米，在导轨的一端接有阻值为R=0.5欧的电阻，在X≥0处有一与水平面垂直的均匀磁场，磁感强度B=0.5特斯拉．一质量为m=o.1千克的金属直杆垂直放置在导轨上，并以v0=2米/秒的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下作匀变速直线运动，加速度大小为a=2米/秒2、方向与初速度方向相反．设导轨和金属杆的电阻都可以忽略，且接触良好．求：
（1）电流为零时金属杆所处的位置；
（2）电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向；
（3）保持其他条件不变，而初速度v0取不同值，求开始时F的方向与初速度v0取值的关系．
精英家教网
（1）感应电动势E=Blv，I=
E
R
∴I=0时  v=0
    所以x=
v02
2a
=1m                                 
（2）最大电流  Im=
BLv0
R

I′=
Im
2
=
BLv0
2R

安培力FA=BI′L=
B2L2v0
2R
=0.02N                         
向右运动时 F+FA=ma
F=ma-FA=0.18N       方向与x轴相反                  
向左运动时F-FA=ma
F=ma+FA=0.22N       方向与x轴相反                 
（3）开始时 v=v0，FA=BImL=
B2L2v0
R

F+FA=ma，F=ma-FA=ma-
B2L2v0
R
                   
∴当v0＜
maR
B2L2
=10m/s 时，F＞0  方向与x轴相反              
   当v0＞
maR
B2L2
=10m/s 时，F＜0  方向与x轴相同．
练习册系列答案
相关题目
（2007?南开区模拟）学校开展研究性学习．某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测液体折射率的仪器．如图所示，在一个圆盘上过其圆心0作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上垂直盘面插下两枚大头针P1、P2并保持P1、P1位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察Pl、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住Pl、P2，同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值．这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值．则：
（1）若∠AOF=30°，OP3与OC的夹角为30°，则P3处所对应的折射率的值为
1.73
1.73
．
（2）图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率值大？答：
P4
P4
．
Ⅰ学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示．在一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P1、P2，并保持P1、P2位置不变，∠AOF=30°，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2的像，同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：
（1）若OP3与OC的夹角为30°，则P3处所对应的折射率的值为
3
3
．
（2）图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率的值大？
P4
P4
．
（3）若某种液体的折射率为n=2.5，可以用此仪器进行测量吗？
不可以
不可以
．
Ⅱ如图所示为“双棱镜干涉”实验装置，其中S为单色光源，A为一个顶角略小于180°的等腰三角形棱镜，P为光屏．S位于棱镜对称轴上，屏与棱镜底边平行．调节光路，可在光屏上观察到干涉条纹．这是由于光源S发出的光经棱镜作用后，相当于在没有棱镜时，两个分别位于图S1和S2位置的相干光源所发出的光的叠加．（S1和S2的连线与棱镜底边平行）已知S1和S2的位置可由其他实验方法确定，类比“双缝干涉测波长”的实验，可以推测出若要利用“双棱镜干涉”测量光源S发出的单色光的波长时，需要测量的物理量是
S1与S2间的距离
S1与S2间的距离
、
S1（或S2）与光屏间的距离
S1（或S2）与光屏间的距离
和
干涉条纹间距
干涉条纹间距
．
学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示．在一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2的像，同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：
（1）若∠AOF=30°，OP3与OC的夹角为30°，则P3处所对应的折射率的值为
3
3
．
（2）图中P3、P4两位置中
P4
P4
（填“P3”或“P4”）处所对应的折射率大．
（3）作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率值应为
1
1
．
（4）若保持∠AOF=30°不变，用该装置能测量的最大折射率的值不超过
2
2
．
精英家教网学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示．在一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2的像．同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，若∠AOF=30°则（　　）
A、用该装置能测量所有液体的折射率
B、图中P3位置处所对应的折射率P4处的大
C、作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率值应为1
D、若OP3与OC的夹角为30°，则P3处所对应的折射率的值为
3
E、测某液体折射率时，在右上方区域观察不到P1、P2的像，说明该液体的折射率大于2

如图所示，两条互相平行的足够长的水平金属导轨MN、PQ放在竖直平面内，相距L．左端接平行板电容器，板间距离为d，右端接滑动变阻器R．水平匀强磁场磁感强度为B，垂直于导轨所在平面．导体棒CD与导轨接触良好，棒的电阻为r，其他电阻及摩擦不计．导体棒在与导轨平行的恒定拉力F作用下，从静止开始运动．已知F＝2N，L＝0.4m，d＝0.2m，B＝10T，r＝1Ω，R的最大值为2Ω，取g＝10m/s2，求：

(1)导体棒处于匀速运动状态时，拉力的最大功率；

(2)当滑动触头在滑动变阻器中点，导体棒达到匀速运动状态时，一带电微粒从平行板电容器左侧沿两极板的正中间入射，在两板间恰好做匀速直线运动；当滑动触头位于最下端，导体棒也达到匀速运动状态时，该带电微粒以同样的方式和速度入射，微粒恰好能做匀速圆周运动，求圆周的半径．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网