精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

【題目】如圖所示，半徑為l的金屬圓環水平固定，處于磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中，金屬棒OA可繞圓心O在圓環上轉動。金屬棒CD放在寬度也為l的足夠長光滑平行金屬導軌上，導軌傾角為θ，處于垂直導軌平面向下磁感應強度大小為B的勻強磁場中。用導線分別將金屬圓環、金屬棒OA的O端分別與兩導軌連接，已知金屬棒OA和CD的長度均為l、質量均為m、電阻均為r，其他電阻不計。重力加速度大小為g。

（1）將金屬棒OA固定，使金屬棒CD從靜止開始下滑，求金屬棒CD的最大速度；

（2）讓金屬棒OA勻速轉動，使金屬棒CD保持靜止，求金屬棒OA的轉動方向及角速度。

【答案】（1） （2）

【解析】

（1）金屬棒CD達到最大速度后做勻速運動，根據平衡條件求解最大速度；（2）當金屬棒OA以角速度ω轉動時，產生感應電動勢，結合（1）的方程求解角速度.

（1）金屬棒OA固定時，金屬棒CD切割磁感線相當與電源，根據法拉第電磁感應定律：E1=Blv

由歐姆定律：

電流方向從C到D，金屬棒CD受到的安培力沿斜面向上F1=BI1l

金屬棒CD達到最大速度后做勻速運動，根據平衡條件：mgsinθ=Fm

聯立解得：

（2）要使金屬棒CD靜止必須使金屬棒CD受到的安培力沿斜面向上，由安培定則及楞次定律可知，金屬棒OA應該沿逆時針方向轉動（自上向下看）.

當金屬棒OA以角速度ω轉動時，產生感應電動勢

聯立可得

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】粗細均勻豎直放置的U形管左端封閉右端開口，一段空氣柱將水銀分為A、B兩部分，水銀柱A的長度h1=20cm，與封閉端的頂部接觸，B部分水銀如圖所示。右管內用輕活塞密閉了一定量的氣體，活塞與管壁之間的摩擦不計�；钊杂伸o止時底面與左側空氣柱的下端在同一水平面上，此時左管內氣柱的長度L0=15cm，B部分水銀兩液面的高度差h2=45cm，外界大氣壓強p0=75cmHg。所有氣體均為理想氣體，保持溫度不變，將活塞緩慢上提，當A部分的水銀柱恰好對U形管的頂部沒有壓力時，求活塞移動的距離。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用以下器材測量一待測電阻的阻值。器材(代號)與規格如下：

A.電壓表V1(量程3V，內阻r1約為10kΩ)；

B.電壓表V2(量程4.5V,內阻r2約為20kΩ)；

C.電壓表V3(量程15V，內阻r3約為30kΩ)；

D.待測電阻Rx(阻值約為60Ω)

E.定值電阻R0=30Ω;

F.滑動變阻器R1(最大阻值5Ω);

G.滑動變阻器R2(最大阻值200Ω

H.電源E(電動勢約為6V,內阻r約為lΩ)；

I.單刀單擲開關S,導線若干。

(1)某同學設計了一個測量電阻Rx的實驗電路如圖所示�；瑒幼冏杵�R應選_____(選填“R1”、“R2”);為保證測量時誤差盡可能小,M電壓表應選______（選填“V1"或“V2"或“V3")。

(2)若M、N電表的讀數分別為2.75V、4.20V,則Rx=_______(保留兩位有效數字)。

(3)考慮本次測量存在一定的系統誤差,所以測量值比真實值______（選填“偏大”或“偏小”)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，小球C置于光滑半球形凹槽B內，B放在長木板A上，整個裝置處于靜止狀態�，F緩慢減小木板的傾角在這個過程中，下列說法正確的是　　

A. A受到的摩擦力逐漸變大

B. A受到的壓力逐漸變小

C. C對B的壓力不變

D. C相對B保持靜止

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在利用碰撞做“驗證動量守恒定律”的實驗中，實驗裝置如圖甲所示，圖中斜槽部分與水平槽部分平滑連接，按要求安裝好儀器后開始實驗。圖中設計有一個支柱（通過調整，可使兩球的球心在同一水平線上，上面的小球被碰離開后，支柱立即倒下）。先不放被碰小球，讓入射小球從擋板C處由靜止滾下，重復若干次；然后把被碰小球放到支柱上，有重復若干次。在白紙上記錄下掛于槽口的重錘線在記錄紙上的豎直投影點和各次實驗時小球落點的平均位置，從左至右依次為O、M、P、N點，兩小球直徑相等，并用刻度尺測出OM、OP、ON的長度。入射小球和被碰小球的質量分別為m1、m2。則

（1）入射小球的質量m1和被碰小球的質量m2應該滿足m2_____m1（填“>”或“<”）。

（2）用螺旋測微器測量小球的直徑如圖乙所示，則小球的直徑d=___________mm。

（3）當所測的物理量滿足表達式_____________________（用所測物理量的字母表示）時，即說明兩球的碰撞遵守動量守恒定律。

（4）某次實驗得到入射小球的落點M、P到O距離如圖丙所示，假設兩球的碰撞是彈性正碰，則被碰小球的落點N到O的距離ON=_________cm。（保留2位小數）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，直線MN兩側的勻強磁場方向均垂直紙面向里，左側磁場的磁感應強度大小為B，右側磁場的磁感應強度大小為2B。一質量為m、電荷量為q（q>0）的帶電粒子，以速度v沿與NM夾角θ=方向第1次經過MN上的O點射入右側磁場中，不計粒子重力。求：

（1）粒子第2次經過MN時的位置與O點的距離；

（2）粒子從離開O點到第2次經過O點經歷的時間。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是______，

A. 氣體放出熱量，其分子的平均動能可能增大

B. 當分子力表現為斥力時，分子力和分子勢能總是庭分子間距離的減小而增大

C. 飽和汽壓與溫度和體積有關

D. 第一類永動機不可能制成是因為它違反了能量守恒定律

E. 某氣體的摩爾體積為V，每個分子的體積為V，則阿伏加德羅常數可表示為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一圓筒的橫截面如圖所示，其圓心為O。筒內有垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B。圓筒下面有相距為d的平行金屬板M、N，其中M板帶正電荷，N板帶等量負電荷。質量為m、電荷量為q的帶正電粒子自M板邊緣的P處由靜止釋放，經N板的小孔S以速度v沿半徑SO方向射入磁場中。粒子與圓筒發生兩次碰撞后仍從S孔射出，設粒子與圓筒碰撞過程中沒有動能損失，且電荷量保持不變，在不計重力的情況下，求：

（1）M、N間電場強度E的大�。�

（2）圓筒的半徑R；

（3）保持M、N間電場強度E不變，僅將M板向上平移2d/3，粒子仍從M板邊緣的P處由靜止釋放，粒子自進入圓筒至從S孔射出期間，與圓筒的碰撞次數n。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為某同學制作的簡易氣溫計。他向一個空的鋁制易拉罐中插入一根粗細均勻的透明吸管，接口用蠟密封在吸管內引入一小段油柱。外界大氣壓p0=1.0×105Pa，溫度t1=29℃時油柱與接口的距離l1=10cm，溫度t2=30℃時油柱與接口的距離l2=15cm，他在吸管上相應的位置標上相應的溫度刻度值。已知吸管內部的橫截面積S=0.2cm2。

(i)求易拉罐的容積V；

(ii)由于外界大氣壓發生變化，實際溫度t=27℃時該氣溫計讀數為29℃，求此時的大氣壓p(保留2位有效數字)。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案
久久精品免费一区二区视