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如圖所示，一個邊緣帶有凹槽的金屬圓環(huán)，沿其直徑裝有一根長2L的金屬桿AC，可繞通過圓環(huán)中心的水平軸O轉(zhuǎn)動。將一根質(zhì)量不計的長繩一端固定于槽內(nèi)并將繩繞于圓環(huán)槽內(nèi)，繩子的另一端吊了一個質(zhì)量為m的物體。圓環(huán)的一半處在磁感應強度為B，方向垂直環(huán)面向里的勻強磁場中�，F(xiàn)將物體由靜止釋放，若金屬圓環(huán)和金屬桿單位長度的電阻均為R。忽略所有摩擦和空氣阻力.

（1）設某一時刻圓環(huán)轉(zhuǎn)動的角速度為ω0，且OA邊在磁場中，請求出此時金屬桿OA產(chǎn)生電動勢的大小。

（2）請求出物體在下落中可達到的最大速度。

（3）當物體下落達到最大速度后,金屬桿OC段進入磁場時,桿C、O兩端電壓多大？

 

(1) (2) (3)

【解析】

試題分析：

(1)金屬桿OA產(chǎn)生電動勢為：

（2）等效電路如圖所示,

兩個半圓的并聯(lián)電阻為,OC和OA部分的電阻均為：

當達到最大速度時,重物的重力的功率等于電路中消耗的電功率:

其中:

③ OA上的電流大小為:

當OC段在磁場中時,OC兩端的電壓為

考點：電磁感應和力學的綜合

 

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：2013-2014學年浙江省高三最后一模理綜物理試卷（解析版） 題型：選擇題

假想一個登陸艙接近了木星的一個衛(wèi)星——木衛(wèi)四的表面。如果發(fā)動機提供了一個3260N的向上的推力，登陸艙以恒定速率下降。如果發(fā)動機僅提供2200N的推力，登陸艙以0.4m/s2的加速度下降。則登陸艙的質(zhì)量與靠近木衛(wèi)四表面的自由下落的加速度分別為

A. 326kg 1.23m/s2 B. 2650kg 2.46 m/s2

C. 2650kg 1.23m/s2 D. 326kg 2.46.m/s2

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年浙江省高三下學期4月聯(lián)考二模物理試卷（解析版） 題型：選擇題

嫦娥一號與嫦娥三號探月衛(wèi)星最終目的地雖都在月球上，但命運不同。嫦娥一號從離月高 200km圓軌道的A處減速，經(jīng)曲線無動力下落后撞在月球上;嫦娥三號則從近月點15km， 遠月點100km的橢圓軌道上近月點B處減速，經(jīng)曲線有動力下降，最后實現(xiàn)軟著落，進行對月科學探測.下列說法正確的有：

A.兩衛(wèi)星在A、B兩處均可以通過向運動方向噴氣以達到減速目的

B.兩衛(wèi)星曲線下降階段它們的機械能都守恒

C.嫦娥一號在圓軌道運動時過A處速度小于嫦娥二號在橢圓軌道上運動時過近月點B的速度

D.嫦娥三號有動力曲線下降階段，星載發(fā)動機一定只能向運動方向噴氣。

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年浙江省嘉興市高三教學測試（即一模）理科綜合物理試卷（解析版 題型：計算題

（20分）如圖所示，xOy坐標系的第一象限內(nèi)，有一邊界線OA與y軸的夾角∠AOy=45O，邊界線的上方與下方分別存在垂直紙面向外與向里的勻強磁場，磁感應強度大小均為B=0.25T．一束帶電量q=8.0×10-19C、質(zhì)量 m=8.0×10-26kg的正離子以v=5×105m/s從y軸上坐標為（0，0.4m）的Q點垂直y軸射入磁場區(qū)。求：

（1）離子在磁場中做圓周運動的半徑和周期；

（2）現(xiàn)只改變B的大小，使離子不經(jīng)過OA邊界而直接從y軸離開磁場區(qū)域，則B應滿足什么條件？

（3）若B=0.125T，且從離子經(jīng)過Q點開始計時，則離子在哪些時刻恰好經(jīng)過OA邊界？

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年浙江省嘉興市高三教學測試（即一模）理科綜合物理試卷（解析版 題型：選擇題

如圖所示，在xOy平面內(nèi)有一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波， P、Q為沿x方向相距0.4m（小于一個波長）的兩個質(zhì)點。某時刻P點縱坐標為－A（A為振幅），Q點縱坐標為且振動方向沿y軸負向。已知該波頻率為1.25Hz，則波速為

A． m/s B．1.5m/s C．1.2m/s D．0.75m/s

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年浙江省五校高三第二次聯(lián)考理綜物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，空間存在水平向左的勻強電場和垂直紙面向里的水平勻強磁場。在該區(qū)域中，有一個豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個帶正電的小球。O點為圓環(huán)的圓心，a、b、c、d為圓環(huán)上的四個點，a點為最高點，c點為最低點，b、O、d三點在同一水平線上。已知小球所受電場力與重力大小相等�，F(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點由靜止釋放，下列判斷正確的是（    ）

A．小球能越過d點并繼續(xù)沿環(huán)向上運動

B．當小球運動到d點時，不受洛倫茲力

C．小球從a點運動到b點的過程中，重力勢能減小，電勢能減小

D．小球從b點運動到c點的過程中，經(jīng)過弧中點時速度最大

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年浙江省高考考前模擬物理試卷（解析版） 題型：計算題

（20分）某學習小組為了研究影響帶電粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)的因素，制作了一個自動控制裝置，如圖所示，滑片P可在R2上滑動，在以O為圓心，半徑為R=10cm的圓形區(qū)域內(nèi)，有一個方向垂直紙面向外的水平勻強磁場，磁感應強度大小為B=0.10T。豎直平行放置的兩金屬板A、K相距為d，連接在電路中，電源電動勢E=91V，內(nèi)阻r=1.0Ω，定值電阻R1=10Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為80Ω，S1、S2為A、K板上的兩個小孔，且S1、S2跟O在豎直極板的同一直線上，OS2=2R，另有一水平放置的足夠長的熒光屏D，O點跟熒光屏D點之間的距離為H。比荷為2.0×105C/kg的離子流由S1進入電場后，通過S2向磁場中心射去，通過磁場后落到熒光屏D上。離子進入電場的初速度、重力、離子之間的作用力均可忽略不計。問：

（1）判斷離子的電性，并分段描述離子自S1到熒光屏D的運動情況？

（2）如果離子恰好垂直打在熒光屏上的N點，電壓表的示數(shù)多大？

（3）電壓表的最小示數(shù)是多少？要使離子打在熒光屏N點的右側(cè)，可以采取哪些方法？

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年河南省濮陽市高三第二次模擬考試物理試卷（解析版） 題型：計算題

如圖所示，在以坐標原點O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)，有相互垂直的勻強電場和勻強磁場，磁感應強度為B，磁場方向垂直于xOy平面向里。一帶正電的粒子（不計重力）從O點沿y軸正方向以某一速度射人，帶電粒子恰好做勻速直線運動，經(jīng)時間從P點射出。

(1)求電場強度的大小和方向。

(2)若僅撤去磁場，帶電粒子仍從O點以相同的速度射入，經(jīng)/2時間恰從半圓形區(qū)域的邊界射出。求粒子運動加速度的大小。

(3)若僅撤去電場，帶電粒子仍從O點沿原方向射入，且速度為原來的4倍，求粒子在磁場中運動的時間

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年河南省洛陽市高三下學期統(tǒng)考（二練）物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示是某種交變電流的電流隨時間變化的圖線，i＞0部分的圖線是一個正弦曲線的

正半周，i＜0部分的圖線是另一個正弦曲線的負半周，其最大值如圖中所示，則這種

交變電流的有效值為

A．I0 B．I0 C．I0 D．I0

 

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