(2005?上海)如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距lm,导轨平面与水平面

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-02
如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距lm,导轨平面与水平面成37度角,下端

根据法拉利第电磁感应定律:E=BLv根据欧姆定律:I=ER+r安培力F=BIL速度稳定时:BIL=mgsin37°联立以上方程得:v=15m/s此时的电流I=BLvR+r=0.4×1×152=3A则电阻R上消耗的热功率:P=I2R=32×1=9w故答案为:15m/s;9w.

见解析 试题分析:(1)由右手定则判断金属棒中的感应电流方向为由a到b (2分) (2) 金属棒下滑速度达到5 m/s时产生的感应电动势为 V = 2V ……(1分)感应电流为 A = 1A ……(1分)金属棒受到的安培力为 N =" 0.4" N ……(1分)由牛顿第二定律得: ……(2分)解得:a = 2m/s 2 ……(2分)(3)设金属棒运动达到稳定时,所受安培力为F / ,棒在沿导轨方向受力平衡 (2分)解得: 0.8 N (2分)此时感应电流为 A = 2A (2分)电路中电阻R消耗的电功率: W = 8W (2分)(另解:由 ,解得稳定时速度达到最大值 m/s,本题克服安培力做功功率等于电阻R消耗的电功率,所以 W=8W)

(1)金属棒开始下滑的初速为零,根据牛顿第二定律:mgsinθ-μmgcosθ=ma    ①
由①式解得a=10×(O.6-0.25×0.8)m/s2=4m/s2          ②
故金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小为4m/s2
(2)设金属棒运动达到稳定时,速度为v,所受安培力为F,棒在沿导轨方向受力平衡
mgsinθ一μmgcosθ一F=0      ③
此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率:P=Fv   ④
由③、④两式解得v=
P
F
8
0.2×10×(0.6?0.25×0.8)
m/s=10m/s
   ⑤
故当金属棒下滑速度达到稳定时,棒的速度大小为10m/s.
(3)设电路中电流为I,两导轨间金属棒的长为l,磁场的磁感应强度为B  I=
vBl
R

P=I2R      ⑦
由⑥、⑦两式解得:B=


  • (2005?崇文区一模)如图所示,汽车在水平路面上做匀速直线运动,车厢内有...
    答:车厢做匀速直线运动,桌面上的物体M和N也会做匀速直线运动,即方向和速度一致.当车突然停止时,由于惯性,物体M和N仍会保持原来的运动状态不变,因此,在不计其他阻力的情况下,两个物体在离开桌面前一定不会相碰.故选A.
  • 如图所示,小圆圈表示处于匀强磁场中的闭合电路一部分导线的横截面,速度...
    答:A、甲图中导线切割磁感线,有感应电流产生,由右手定则判断可知,感应电流方向向里.故A正确.B、图乙中导线不切割磁感线,没有感应电流产生,故B错误.C、图图中导线不切割磁感线,没有感应电流产生,故C正确.D、在a、c两个位置没有感应电流,而在d、b两个位置有感应电流.故D错误.故选AC ...
  • (2005?闵行区二模)如图所示,截面均匀的U形玻璃细管两端都开口,玻璃管...
    答:不正确.因为ACE段水银柱总长只有45cm,所以在左侧缓慢加入25cm长水银柱后,左侧竖直管中只可能保留45cm长的水银柱.故末状态的压强不为125cmHg. 已知 p1=100cmHg,V1=15S,T1=300K;p2=(75+45)cmHg=120 cmHg,V2=l2S p1 V1=p2 V2 L2=12.5cm 答:稳定时管内的空气柱长度为12.5...
  • (2005?卢湾区模拟)如图所示画出了匀强电场的几条电场线,M、N是该电场...
    答:A、正粒子(不计重力)仅在电场力作用下从M点运动到N点,MN两点不在同一直线上,因此正粒子肯定有初速度,且与电场力方向不在同一直线上,电场力做正功,所以电势能减小,即有在M点的电势能大于在N点的电势能,故A正确; B、由上可知,电场力做正功,导致电势能减小,则动能增大,故B错误; ...
  • (2005?崇文区二模)如图所示,当物体A在滑轮作用下沿水平面匀速运动时...
    答:弹簧测力计1示数为30N,所以拉力大小F=30N,∵F=12F′∴测力计2的示数:F′=2F=2×30N=60N.故答案为:60.
  • (2005?福建模拟)如图所示,矩形刚性导线框处于磁感应强度B=0.5T的匀强...
    答:解:(1)ef边移出磁场而cd边尚未移出磁场的过程中,电路中电动势的产生仅由回路cdfe的磁通量变化而产生,等效电路如图1,由电磁感应定律得电路中感应电动势:E1=Bl1v=0.5×0.5×10V=2.5Vab与cd并联电阻:r1=R2=1.5Ωef中的电流:I1=E1R3+r1=13A所以ab边中的感应电流:Ia=12I1=16A(2...
  • (2005?深圳二模)如图所示,MN为固定的两根水平光滑金属导轨处于竖直向 ...
    答:A、将ab向左同时cd向右运动,磁通量增大,根据楞次定律,知感应电流的方向为a→c→d→b.故A错误.B、将ab向右同时cd向左运动,磁通量减小,根据楞次定律,知感应电流的方向a→b→d→c.故B正确.C、将ab向左同时cd也向左以不同的速度运动,若ab的速度小于cd的速度,则磁通量减小,根据楞次...
  • (2005?淮安模拟)如图所示,匀强电场中沿电场线方向上依次有A、B、C三...
    答:(1)甲球从A到B,由动能定理得:?qE?.AB=12m(3v04)2?12mv20;从A到碰前过程:?qE?(2.AB?s)=12mv2?12mv20; 联立上两式得:v=10m/s(2)碰撞过程,根据动量守恒得:mv=2mv1;则得v1=0.5v=5m/s碰撞过程中机械能的损失:△E=12mv2?12×2mv21代入解得,:△E=0.5J;(...
  • 如图所示,M、N 为一对处于匀强电场且与场强方向平行的荧光板,两板区域...
    答:(1) 23892 U → 23490 Th + 42 He (2)设α粒子的质量为m 1 、初速度为v 1 ,Th核的质量为m 2 、速度大小为v 2 ,它们沿x轴方向上的位移大小为s,从衰变到N、M板发出闪光的时间分别为t 1 、t 2 .根据动量守恒定律m 1 v 1 =m 2 v 2 故 v 1 ...
  • (2005?闸北区模拟)如图所示,两端封闭、粗细均匀的玻璃管中有一段的...
    答:设水平时两封闭气体的气柱长为l,压强为P,横截面积为s两部分气体等温变化,由玻意耳定律得:对气体A:PA1VA1=PA2VA2 ①对气体B:PB1VB1=PB2VB2 ②VA1=VB1=ls PA1=PB1 ③VA2=2VB2=43ls ④可解得:①→④联立得:PB2=2PA2 又因为 PB2-PA2=Ph 可解得:PA2...