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【題目】如圖所示,質量為2m的 U形線框ABCD下邊長度為L,電阻為R,其它部分電阻不計,其內側有質量為m,電阻為R的導體棒PQ,PQ與線框相接觸良好,可在線框內上下滑動。整個裝置豎直放置,其下方有垂直紙面的勻強磁場,磁感應強度為B。將整個裝置從靜止釋放,在下落過程線框底邊始終水平。當線框底邊進入磁場時恰好做勻速運動,此時導體棒PQ與線框間的滑動摩擦力為。經過一段時間,導體棒PQ恰好到達磁場上邊界,但未進入磁場,PQ運動的距離是線框在磁場中運動距離的兩倍。不計空氣阻力,重力加速度為g。求:

(1)線框剛進入磁場時,BC兩端的電勢差;

(2)導體棒PQ到達磁場上邊界時速度大;

(3)導體棒PQ到達磁場上邊界前的過程線框中產生的焦耳熱。

【答案】(1)(2)(3)

【解析】

試題分析:(1)線框剛進入磁場時是做勻速運動。由平衡知識可列:

(2)設導體棒到達磁場上邊界速度為,線框底邊進入磁場時的速度為;導體棒相對于線框的距離為,線框在磁場中下降的距離為。

聯解上述方程式得:

(3)線框下降的時間與導體棒下滑的時間相等

聯解上述方程式得:

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示:MN、PQ是相距d=l m的足夠長平行光滑金屬導軌,導軌平面與水平面成某一夾角,導軌電阻不計;長也為1m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導軌上,且始終與導軌接觸良好,ab的質量m=0.1 kg、電阻R=lΩ;MN、PQ的上端連接右側電路,電路中R2為一電阻箱;已知燈泡電阻RL=3Ω,定值電阻R1=7Ω,調節電阻箱使R2 =6Ω,重力加速度g=10 m/s2,F斷開開關S,在t=0時刻由靜止釋放ab,在t=0.5 s時刻閉合S,同時加上分布于整個導軌所在區域的勻強磁場,磁場方向垂直于導軌平面斜向上;圖乙所示為ab的速度隨時間變化圖像。

(1)求斜面傾角a及磁感應強度B的大小;

(2)ab由靜止下滑x=50 m(此前已達到最大速度)的過程中,求整個電路產生的電熱;

(3)若只改變電阻箱R2的值。當R2為何值時,ab勻速下滑中R2消耗的功率最大?消耗的最大功率為多少?

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【題目】圖為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖.砂和砂桶的總質量為m,小車和砝碼的總質量為M.實驗中用砂和砂桶總重力的大小作為細線對小車拉力的大小.

(1).以下說法正確的是_________

A.利用此裝置研究勻變速直線運動,必須設法消除小車和木板間的摩擦阻力的影響

B.利用此裝置探究加速度與質量的關系并用圖象法處理數據時,如果畫出的a-m關系圖象不是直線,就可確定加速度與質量成反比

C.平衡摩擦力時,將長木板的一端墊起適當的高度,讓小車連著已經穿過打點計時器的紙帶,撤去砂和砂桶,給打點計時器通電,輕推小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動

D.平衡摩擦力時,將長木板的一端墊起適當的高度,撤去紙帶以及砂和砂桶,輕推小車,觀察判斷小車是否做勻速運動

(2).小華在利用此裝置探究加速度a與力F的關系,因為不斷增加所掛鉤碼的個數,導致鉤碼的質量遠遠大于小車的質量,則小車加速度a的值隨鉤碼個數的增加將趨近于__________的值。

(3).實驗中要進行質量mM的選取,以下最合理的一組是_____

A.M=200 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g

B.M=200 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g

C.M=400 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g

D.M=400 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g

(4).如圖是實驗中得到的一條紙帶,每隔4個點取一個計數點,AB、C、DE、F、G7個相鄰的計數點,量出相鄰的計數點之間的距離分別為:sAB=4.22cm、sBC=4.65cm、sCD=5.08cm、sDE=5.49cm,sEF=5.91cm,sFG=6.34cm.已知打點計時器的工作頻率為50Hz,則小車的加速度a=__________m/s2.(結果保留兩位有效數字)

(5).如果當時電網中交變電流的電壓變成210V,而做實驗的同學并不知道,那么加速度的測量值與實際值相比__________(選填:“偏大”、“偏小不變”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的xOy坐標系中,x軸上固定一個點電荷Q,y軸上固定一根光滑絕緣細桿(細桿的下端剛好在坐標原點O處),將一個套在桿上重力不計的帶電圓環(視為質點)從桿上P處由靜止釋放,圓環從O處離開細桿后恰好繞點電荷Q做圓周運動。下列說法正確的是( )

A. 圓環沿細桿從P運動到O的過程中,速度可能先增大后減小

B. 圓環沿細桿從P運動到O的過程中,加速度可能先增大后減小

C. 增大圓環所帶的電荷量,其他條件不變,圓環離開細桿后仍然能繞點電荷做圓周運動

D. 將圓環從桿上P的上方由靜止釋放,其他條件不變,圓環離開細桿后仍然能繞點電荷做圓周運動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】空中某點,將三個相同小球以相同的初速度V水平拋出、豎直上拋、豎直下拋,則從拋出到落地,下列說法正確的是

A落地時的速度相同

B重力的平均功率相同

C重力做功相同

D落地時重力的即時功率相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在豎直平面內固定兩個很靠近的同心圓軌道,外圓內表面光滑,內圓外表面粗糙.一質量為m的小球從軌道的最低點以初速度向右運動,球的直徑略小于兩圓間距,球運動的軌道半徑為R,不計空氣阻力.下列說法正確的是

A. ,則小球在整個運動過程克服中摩擦力做功等于mgR

B. 若使小球在最低點的速度大于,則小球在整個運動過程中,機械能守恒

C. 若小球要做一個完整的圓周運動,小球在最低點的速度必須大于等于

D. 若小球第一次運動到最高點,內環對小球的支持力為0.5mg,則小球在最低點對外圓環的壓力為5.5mg

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【題目】如圖所示,在一矩形半導體薄片的P、Q間通入電流I,同時外加與薄片垂直的磁場B,在M、N間出現電壓UH,這個現象稱為霍爾效應,UH稱為霍爾電壓,且滿足,式中d為薄片的厚度,k為霍爾系數。某同學通過實驗來測定該半導體薄片的霍爾系數。

①若該半導體材料是空穴(可視為帶正電粒子)導電,電流與磁場方向如圖丙所示,該同學用電壓表測量UH時,應將電壓表的“+”接線柱與_________(“M”“N”)端通過導線相連。

②已知薄片厚度d=0.40mm,該同學保持磁感應強度B=0.10T 變,改變電流I的大小,測量相應的UH值,記錄數據如下表所示。根據表中數據在給定區域內補漏的點并畫出UH—I圖線,利用圖線求出該材料的霍爾系數為:_______________×10-3VmA-1T-1(保留2位有效數字)。

I(×103A)

3.0

6.0

9.0

12.0

15.0

18.0

UH(×103V)

1.1

1.9

3.4

4.5

6.2

6.8

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的理想變壓器電路中,變壓器原、副線圈的匝數比是10:1,電阻R的阻值為,現在原線圈輸入交變電壓 的交流電,則下列說法正確的是()

A. 兩個電流表的示數之比為1:10 B. 副線圈中電流表A2的示數為1.1A

C. 原線圈中電流表A1的示數大于0.11A D. 定值電阻R消耗的功率為24.2W

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【題目】來自太陽的帶電粒子會在地球的兩極引起極光。帶電粒子與地球大氣層中的原子相遇,原子吸收帶電粒子的一部分能量后,立即將能量釋放出來就會產生奇異的光芒,形成極光。極光的光譜線波長范圍約為3100~6700(1 =1010m)。據此推斷以下說法錯誤的是

A. 極光光譜線頻率的數量級約為1014Hz~1015Hz

B. 極光出現在極地附近與帶電粒子受到洛倫茲力有關

C. 原子在從高能級向低能級躍遷時輻射出極光

D. 對極光進行光譜分析可以鑒別太陽物質的組成成分

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