题目内容
19.如图甲所示,两根间距L=1m、电阻不计的足够长平行金属导轨ab、cd水平放置,一端与阻值R=2Ω的电阻相连.质量m=0.2kg的导体棒ef在恒定外力F作用下由静止开始运动,已知导体棒与两根导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为f=1N,导体棒电阻为r=1Ω,整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场B中,导体棒运动过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示(取g=10m/s2).求:(1)恒定外力F
(2)磁场的磁感应强度B.
分析 由图可知:导体棒开始运动时加速度a1=5m/s2,初速度v0=0,导体棒中无电流.当导体棒的加速度a=0时,开始以v=3m/s做匀速运动,根据牛顿运动定律列方程求解即可;
解答 解:由图可知:导体棒开始运动时加速度a1=5m/s2,初速度v0=0,导体棒中无电流.
由牛顿第二定律知:F-f=ma1
解得:F=2N
由图可知:当导体棒的加速度a=0时,开始以v=3m/s做匀速运动
此时有:F-f-F安=0
解④⑦得:B=$\sqrt{\frac{(F-f)(R+r)}{v{L}^{2}}}$
带入数据解得:B=1T
答:(1)恒定外力F为2N.
(2)磁场的磁感应强度B为1T.
点评 本题是一道电磁感应与电路、运动学相结合的综合题,分析清楚棒的运动过程、由图象找出某时刻所对应的电流、应用相关知识,是正确解题的关键.
练习册系列答案
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9.
一个物体沿直线运动,从t=0时刻开始,物体的$\frac{x}{t}$-t的图象如图所示,图线与横、纵坐标轴的交点分别为-1s和0.5m/s,由此可知( )
| A. | 物体做速度大小为0.5 m/s的匀速直线运动 | |
| B. | 物体做变加速直线运动 | |
| C. | 物体做匀加速运动,加速度的大小为0.5 m/s2 | |
| D. | 物体做匀加速运动,初速度大小为0.5 m/s |
7.如图甲所示,T为理想变压器,原、副线圈匝数比为10:1,副线圈所接电路中,电压表V1、V2和电流表A1、A2都为理想电表,电阻R1=2Ω,R2=6Ω,R3的最大阻值为12Ω,原线圈两端加上如图乙所示的电压.在R3的滑片自最下端滑动到最上端的过程中,以下说法正确的是( )

| A. | 电压表V1的示数与电流表A1的示数的乘积先增大后减小 | |
| B. | 电压表V2的示数为20$\sqrt{2}$V | |
| C. | 副圈两端电压的瞬时值表达式为u1=20$\sqrt{2}$sin(100πt)V | |
| D. | 电压表V1的示数增大 |
4.在物理学的发展过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.下列表述符合物理学史实的是( )
| A. | 普朗克为了解释黑体辐射现象,第一次提出了能量量子化理论 | |
| B. | 爱因斯坦为了解释光电效应的规律,提出了光子说 | |
| C. | 卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究,提出了原子的核式结构模型 | |
| D. | 贝克勒尔通过对天然放射性的研究,发现原子核是由质子和中子组成的 | |
| E. | 玻尔大胆提出假设,认为实物粒子也具有波动性 |
11.
如图所示.轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接,另一端与物体A相连,物体A静止于光滑水平桌面上,右端接一细线,细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连.开始时用手托住B,让细线恰好伸直,然后由静止释放B,直至B获得最大速度.下列有关该过程的分析正确的是( )
| A. | B物体的动能增加量小于B物体重力势能的减少量 | |
| B. | B物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量 | |
| C. | 细线拉力对A做的功等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量 | |
| D. | 合力对A先做正功后做负功 |
8.下列说法正确的是( )
| A. | ${\;}_{15}^{30}$P→${\;}_{14}^{30}$Si+${\;}_{1}^{0}$e是一种核裂变反应 | |
| B. | 核反应堆产生的能量一定来自轻核聚变 | |
| C. | 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应 | |
| D. | 卢瑟福为解释α粒子散射实验现象提出了原子核式结构学说 |
9.
如图,质量为M的绝热活塞把一定质量的理想气体密封在竖直放置的绝热气缸内.活塞可在气缸内无摩擦滑动.现通过电热丝对理想气体十分缓慢地加热.设气缸处在大气中,大气压强恒定.经过一段较长时间后,下列说法正确的( )
| A. | 气缸中气体的压强比加热前要大 | |
| B. | 气缸中气体的压强保持不变 | |
| C. | 气缸中气体的体积比加热前要少 | |
| D. | 气缸中气体的内能可能和加热前一样大 |