题目内容

【题目】如图所示,MN、PQ是两根竖直放置的间距为L的足够长的光滑平行金属导轨,虚线以上有垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ,虚线以下有垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ,两磁场区域的磁感应强度均为B.金属棒ab质量为M,电阻为R,静止放在Ⅰ中导轨上的水平突起上;金属棒cd质量为m,电阻也为R.让cd在Ⅱ中某处无初速度释放,当cd下落距离为h时,ab恰好对突起没有压力.已知两根金属棒始终水平且与金属导轨接触良好,金属导轨的电阻不计,重力加速度为g.求:

(1)当cd下落距离为h时,通过ab的电流I.

(2)当cd下落距离为h时,cd的速度大小v.

(3)从cd释放到下落距离为h的过程中,ab上产生的焦耳热Qab.(结果用B、L、M、m、R、h、g表示)

【答案】(1)(2)(3)

【解析】试题分析:导体棒cd下滑过程中ab所受的安培力与重力平衡,根据平衡条件和安培力公式结合求解.根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律结合求解导体棒cd运动时的速度大小.由总能量守恒可知:机械能的减小等于内能的增加,据此可求得焦耳热.

(1)导体棒cd下滑过程中ab所受的安培力与重力平衡,则有,则得
(2)设导体棒cd运动时的速度大小为v,感应电动势的大小为

根据闭合欧姆定律得,则得

(3)由能量守恒可知得:

又两段的电阻相同,得

练习册系列答案
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【题目】()图是电子射线管示意图,接通电源后,电子射线由阴极沿轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向下(轴负方向)偏转,在下列措施中可采用的是__________.(填选项代号)

A.加一磁场,磁场方向沿轴负方向

B.加一磁场,磁场方向沿轴正方向

C.加一电场,电场方向沿轴负方向

D.加一电场,电场方向沿轴正方向

()某同学用图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动.实验步骤如下:

a.安装好实验器材.

b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动,重复几次.选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如图中、、、…点所示.

c.测量、、、…计数点到计数点的距离,分别记做:、、….

d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动.

e.分别计算出、、…与对应时间的比值、、….

f.以为纵坐标、为横坐标,标出与对应时间的坐标点,画出图线.

结合上述实验步骤,请你完成下列任务:

①实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有__________和__________.(填选项代号)

A.电压合适的交流电源 B.电压可调的直流电源

C.刻度尺 D.秒表 E.天平 F.重锤

②将最小刻度为的刻度尺的刻线与计数点对齐,、、、计数点所在的位置如图所示,则__________,__________.

③该同学在图中已标出、、、计数点对应的坐标点,请你在该图中标出与、两个计数点对应的坐标点,并画出图线________________________.

④根据图线判断,在打计数点时,小车的速度__________;它在斜面上运动的加速度__________.

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