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如圖所示,兩根平行光滑金屬導軌ab和cd置于同一水平面上,相互間隔為L=0.1 m,質量m=3 g的金屬棒置于軌道右端,跨在兩根導軌上,導軌左端通過開關S與電池連接,勻強磁場方向垂直軌道所在平面向上,磁感應強度?B=0.1 T,軌道平面距地面高度h=0.8 m.接通開關S時,金屬棒由于受安培力作用被水平拋出,落地點水平距離s′=2 m.取g=10 m/s2,求接通S瞬間,金屬棒中通過的電荷量是多大?(假設接通S瞬間,金屬棒中通過的是恒定電流)

1.5 C


解析:

設接通S經時間t金屬棒水平拋出,在時間t內通過金屬棒的電荷量為q,又設金屬棒做平拋運動的初速度為v0.由電流定義有,由安培力公式有F=BIL,根據動量定理BIL·t=mv0,金屬棒做平拋運動,由平拋運動的規律有s=v0t,h=gt2,由以上各式解得.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?資陽三模)如圖所示,水平放置的兩根足夠長的平行光滑桿AB和CD,各穿有質量分別為M和m的小球,兩桿之間的距離為d,兩球用自由長度為d 的輕質彈簧連接,現從左側用檔板將M球擋住,再用力把m向左邊拉一段距離(在彈性限度內)后自靜止釋放,釋放后,下面判斷中不正確的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

精英家教網(1)如圖所示,兩根足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導軌相距為L=lm,導軌平面與水平面成θ=30°角,上端連接R=1.5Ω的電阻,質量為m=0.2kg、阻值r=0.5Ω的金屬棒ab放在兩導軌上,與導軌垂直并接觸良好,距離導軌最上端d=4m,整個裝置處于勻強磁場中,磁場的方向垂直導軌平面向上.
①若磁感應強度B=0.5T,將金屬棒釋放,則金屬棒勻速
下滑時電阻R兩端的電壓為
 
V;
②若磁感應強度的大小B隨時間變化的關系式為B=0.5t,在平行于斜面的外力作用下ab棒始終保持靜止,則當t=
 
s時外力恰好為零.
(2)利用雙縫干涉測定光的波長實驗中,取雙縫間距d=0.5mm,雙縫與光屏間距離L=0.5m,用某種單色光照射雙縫得到干涉圖象如圖,分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數如圖,則圖中A位置的游標卡尺讀數為
 
,B位置的游標卡尺讀數為
 
,單色光的波長為
 
m.
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(3)現有以下器材:電流表A(量程0.6A、內阻rA=0.5Ω),電阻箱R(量程99.99Ω),待測電阻Rx,直流電源(電動勢E和內阻r待測),單刀單擲開關S1,單刀雙擲開關S2,帶鐵夾的導線若干.某探究實驗小組設計如圖所示的實驗電路,用來測定待測電阻的阻值Rx、直流電源的電動勢E和內阻r.
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①測量電阻Rx的阻值
i、將開關S1閉合、開關S2接a,讀出電流表的示數I1
ii、保持開關S1閉合,將開關S2接b,調節電阻箱R的阻值,使得電流表的示數也為I1,此時電阻箱的阻值R=4.00Ω,則Rx=
 
Ω
②測電源的電動勢E和內阻r
將開關S1閉合、開關S2接b,調節電阻箱R的阻值,記下電流表的示數I,得到若干組R、I的數據(見圖),請根據圖象求得電動勢E=
 
V,內阻r=
 
Ω(保留兩位有效數字).
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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2011?泗陽縣一模) (選做題)本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,并在相應答題區域內作答.若三題都做,則按A、B兩題評分.
A.(選修3-3模塊)
(1)以下說法中正確的是
A.物體內能取決于溫度、體積和物質的量
B.布朗運動是懸浮在液體中固體顆粒的分子無規則運動的反映
C.浸潤和不浸潤均是分子力作用的表現
D.液晶對不同顏色光的吸收強度隨電場強度的變化而變化
(2)如圖所示,氣缸內封閉一定質量的某種理想氣體,活塞通過滑輪和一重物連接并保持平衡,已知活塞距缸口0.2m,活塞面積10cm2,大氣壓強1.0×105Pa,物重50N,活塞質量及一切摩擦不計,緩慢升高環境溫度,使活塞剛好升到缸口,封閉氣體吸收了60J的熱量,同時氣體對外做功10J的功,則封閉氣體的壓強將
不變
不變
選填“增加”、“減小”或“不變”),氣體內能變化量為
50
50
J.
(3)用油膜法測量分子大小的實驗中,將濃度為的一滴油酸溶液,輕輕滴入水中,穩定后形成了一層單分子油膜,測得一滴油酸溶液的體積為V0,形成的油膜面積為S,則油酸分子的直徑約為多少?如果把油酸分子看成是球形的,該滴油酸分子數約為多少?
B.(選修3-4模塊)
(1)下列說法中正確的有
A.不管光源與觀察者是否存在相對運動,觀察者觀察到的光速是不變的
B.水面上的油膜呈現彩色是光的干涉現象
C.在光導纖維束內傳送圖象是利用光的色散現象
D.聲源向靜止的觀察者運動,觀察者接收到的頻率小于聲源的頻率
(2)如圖1所示為一個向右傳播的t=0時刻的橫波波形圖,已知波從O點傳到D點用0.2s,該波的波速為
10
10
 m/s,頻率為
2.5
2.5
 Hz;t=0時,圖中“A、B、C、D、E、F、G、H、I、J”各質點中,向y軸正方向運動的速率最大的質點是
D
D

(3)圖2示是一透明的圓柱體的橫截面,其半徑R=20cm,折射率為
3
,AB是一條直徑,今有一束平行光沿AB方向射向圓柱體,試求:
①光在圓柱體中的傳播速度;
②距離直線AB多遠的入射光線,折射后恰經過B點.
C.(選修模塊3-5)
(1)下列說法正確的是
A.康普頓效應進一步證實了光的波動特性
B.為了解釋黑體輻射規律,普朗克提出電磁輻射的能量的量子化
C.經典物理學不能解釋原子的穩定性和原子光譜的分立特征
D.天然放射性元素的半衰期與環境的溫度有關
(2)90234Th是不穩定的,能自發地發生衰變.
①完成90234Th衰變反應方程90234Th→91234Pa+.
90234Th衰變為86222Rn,共經過
3
3
  次α衰變,
2
2
 次β衰變.
(3)光滑水平上有A、B兩輛小車,A、B兩車上分別固定一根條形磁鐵和兩根條形磁鐵(條形磁鐵是相同的),已知A車(包括車上的磁鐵)的質量是B車(包括車上的磁鐵)質量的4倍,當A車以已知速度v向靜止的B車運動時,當它們之間的距離縮短到某一極限值后又被彈開,然后各自以新的速度做勻速直線運動,設作用前后它們的軌跡在同一直線上,求當A、B之間距離最短時它們各自的速度.

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科目:高中物理 來源:2010年江蘇省蘇北四市高三上學期第一次調研考試物理試題 題型:填空題

【選做題】(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡相應的答題區域內作答,如都作答則按A、B兩小題評分)
A.(選修模塊3-3)(12分)
(1)下列說法中正確的是       
A.當分子間的距離增大時,分子間的引力變大而斥力變小
B.布朗運動反映了懸浮在液體中固體顆粒分子的無規則運動
C.氣體對器壁的壓強是由大量氣體分子對器壁頻繁碰撞而產生的
D.隨著低溫技術的發展,我們可以使溫度逐漸降低,并最終達到絕對零度 
(2)一定質量的某種理想氣體分別經歷下圖所示的三種變化過程,其中表示等壓變化的是     (選填A、B或C),該過程中氣體的內能     (選填“增加”、“減少”或“不變”)。

(3)在一個大氣壓下,1g水在沸騰時吸收了2260J的熱量后變成同溫度的水蒸汽,對外做了170J的功,阿伏伽德羅常數NA=6.0×1023mol-1,水的摩爾質量M=18g/mol。則
①水的分子總勢能變化了           J;
②1g水所含的分子數為          (結果保留兩位有效數字)。
B.(選修模塊3-4)(12分)
(1)關于聲波和光波,以下敘述正確的是       
A.聲波和光波均為橫波
B.聲波和光波都能發生干涉、衍射現象
C.波速、波長和頻率的關系式,既適用于聲波也適用于光波
D.同一列聲波在不同介質中傳播速度不同,光波在不同介質中傳播速度相同
(2)一根長繩左端位于平面直角坐標系的O點,t=0時某同學使繩子的左端開始做簡諧運動,t=1s時形成如圖所示波形。則該波的周期T= s,傳播速度v= m/s。

(3)如圖所示為直角三棱鏡的截面圖,一條光線平行于BC邊入射,經棱鏡折射后從AC邊射出。已知∠A=θ=60°,該棱鏡材料的折射率為      ;光在棱鏡中的傳播速度為     (已知光在真空中的傳播速度為c)。

C.(選修模塊3-5)(12分)
(1)在下列核反應方程中,x代表質子的方程是            
A.+         B.+
C.+            D.+
(2)當具有5.0 eV能量的光子照射到某金屬表面后,從金屬表面逸出的光電子的最大初動能是1.5 eV。為了使該金屬產生光電效應,入射光子的最低能量為         
A.1.5 eV         B.3.5 eV           C.5.0 eV           D.6.5 eV
(3)一臺激光器發光功率為P0,發出的激光在真空中波長為,真空中的光速為,普朗克常量為,則每一個光子的動量為   ;該激光器在秒內輻射的光子數為  

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科目:高中物理 來源:2011年天津市和平區耀華中學高考物理一模試卷(解析版) 題型:解答題

(1)如圖所示,兩根足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導軌相距為L=lm,導軌平面與水平面成θ=30°角,上端連接R=1.5Ω的電阻,質量為m=0.2kg、阻值r=0.5Ω的金屬棒ab放在兩導軌上,與導軌垂直并接觸良好,距離導軌最上端d=4m,整個裝置處于勻強磁場中,磁場的方向垂直導軌平面向上.
①若磁感應強度B=0.5T,將金屬棒釋放,則金屬棒勻速
下滑時電阻R兩端的電壓為______V;
②若磁感應強度的大小B隨時間變化的關系式為B=0.5t,在平行于斜面的外力作用下ab棒始終保持靜止,則當t=______s時外力恰好為零.
(2)利用雙縫干涉測定光的波長實驗中,取雙縫間距d=0.5mm,雙縫與光屏間距離L=0.5m,用某種單色光照射雙縫得到干涉圖象如圖,分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數如圖,則圖中A位置的游標卡尺讀數為______,B位置的游標卡尺讀數為______,單色光的波長為______m.

(3)現有以下器材:電流表A(量程0.6A、內阻rA=0.5Ω),電阻箱R(量程99.99Ω),待測電阻Rx,直流電源(電動勢E和內阻r待測),單刀單擲開關S1,單刀雙擲開關S2,帶鐵夾的導線若干.某探究實驗小組設計如圖所示的實驗電路,用來測定待測電阻的阻值Rx、直流電源的電動勢E和內阻r.

①測量電阻Rx的阻值
i、將開關S1閉合、開關S2接a,讀出電流表的示數I1
ii、保持開關S1閉合,將開關S2接b,調節電阻箱R的阻值,使得電流表的示數也為I1,此時電阻箱的阻值R=4.00Ω,則Rx=______Ω
②測電源的電動勢E和內阻r
將開關S1閉合、開關S2接b,調節電阻箱R的阻值,記下電流表的示數I,得到若干組R、I的數據(見圖),請根據圖象求得電動勢E=______V,內阻r=______Ω(保留兩位有效數字).


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