【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)一質量為m、邊長為L、電阻為R的正方形金屬線框abcd從某一高度由靜止下落,穿過具有水平邊界、寬度也為L的水平勻強磁場區(qū),cd邊進入磁場前,線框已經(jīng)做勻速運動,已知cd邊穿過磁場區(qū)的時間為t,上述運動過程中,ab、cd邊始終保持水平,重力加速度為g,不計空氣阻力,求:

(1)線框勻速運動的速度v和勻強磁場磁感應強度B;

(2)cd邊穿過磁場過程中,線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q;

(3)cd邊穿過磁場過程中線框中電流強度大小I及通過導線截面的電荷量q。

【答案】1, 2QmgL 3 ,

【解析】

1)線框勻速運動的速度為:

線框勻速運動時產(chǎn)生的感應電動勢為:EBLv

由平衡條件有:

解得:

2cd邊穿過磁場過程做勻速運動,由能量守恒定律有:QmgL

3cd邊穿過磁場過程中線框中電流強度設為I。

根據(jù)mgBIL得:

通過的電荷量為:qIt

解得:

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】真空中一組間距為 2R,長度為 R 的平行金屬板P、Q 可以用作光電轉換裝置,放置在 X 軸的正上方,如圖所示,在X 軸的正下方放置同樣間距,長度為 R的平行金屬板MN,兩組金屬板間絕緣,M 板接地,且在兩板間加有電壓UMN,大小、方向均連續(xù)可調(diào)。PQ 間有垂直平面的勻強磁場,光照前 P 不帶電。當以頻率為 f 的光照射P 板時,板中的電子吸收光的能量而逸出。假設所有逸出的電子都垂直于 P 板飛出,在磁力作用下電子會聚于坐標為(R,0) S 點,且 P 板最上端的電子從 S 點飛出的方向垂直 X 軸豎直向下,進入 M、N 極板間的電場區(qū)域。忽略電子之間的相互作用,保持光照條件不變時,單位時間內(nèi)從 P 板持續(xù)地飛出的電子數(shù)為 N,且沿 P 板均勻分布,電子逸出時的初動能均為 EKm,元電荷量為 e,電子的質量為 m。

1)求金屬板P 的逸出功;

2)求磁感應強度B 的大小和所需磁場區(qū)域的最小面積;

3)到達 N 板的電子全部被收集,導出形成電流 i。計算一些關鍵參數(shù),在圖上面畫出 i-UMN的關系曲線。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是用高電阻放電法測電容的實驗電路圖,其原理是測出電容器在充電電壓為U時所帶的電荷量Q,從而求出其電容C.該實驗的操作步驟如下:

①按電路圖接好實驗電路;

②接通開關S,調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值,使微安表的指針接近滿刻度,記下這時的電壓表讀數(shù)U06.2 V和微安表讀數(shù)I0490 μA;

③斷開電鍵S并同時開始計時,每隔5 s讀一次微安表的讀數(shù)i,將讀數(shù)記錄在預先設計的表格中;

④根據(jù)表格中的12組數(shù)據(jù),以t為橫坐標,i為縱坐標,在坐標紙上描點(圖中用“×”表示),則:

(1)根據(jù)圖示中的描點作出圖線_________

(2)圖示中i-t圖線下所圍的面積所表示的物理意義是: ______________.

(3)根據(jù)以上實驗結果和圖線,估算當電容器兩端電壓為U0所帶的電量Q0=__________,并計算電容器的電容C=________________.(這兩空均保留兩位小數(shù))

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在做《測定金屬絲的電阻率》的實驗時

(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑。如圖所示,由圖讀出金屬絲的直徑是_______mm。

(2)需要對金屬絲的電阻進行測量。已知金屬絲的電阻值Rx約為;一位同學用伏安法對這個電阻的阻值進行了比較精確的測量,這位同學想使被測電阻Rx兩端的電壓從零開始調(diào)節(jié)。他可選用的器材有:

A.直流電源(電動勢6V,內(nèi)阻可不計)

B.直流電流表(量程0~600mA,內(nèi)阻約為

C.直流電流表(量程0~3A,內(nèi)阻約為0.1Ω

D.直流電壓表(量程0~3V,內(nèi)阻約為6kΩ

E.直流電壓表(量程0~15V,內(nèi)阻約為15kΩ

F.滑動變阻器(10Ω2A

G.滑動變阻器1kΩ,0.5A

H.電鍵

I.導線若干

以上器材中電流表選用_______(填序號),電壓表選用_______(填序號),滑動變阻器選用_________(填序號)。

(3)在答題卡的方框中畫出實驗電路圖_________________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,半徑R=0.5m的絕緣圓形容器左側有一平行板電容器,電容器內(nèi)有電場,無磁場,兩極板與水平直徑平行,下極板剛好在水平半徑OA,下極板有一小孔C。一帶正電的粒了從靠近上板處靜止釋放,經(jīng)電場加速后從下小孔C處以豎直向下的速度出射,當粒子離開電場后就立即撤掉平行板電容器,同時加上垂直平面向里的勻強磁場B=10-2T。已知粒子的比荷為4108C/kg,C點與圓形容器最左端A距離為d,不計子的重力。求:

(1)當加速電壓為U1=200V,帶電粒子在磁場中的運動半徑

(2)如果d=0.2m,為防止粒子打到絕緣容器上,加速電壓U應滿足什么條件;

(3)將磁場反向,調(diào)節(jié)加速電壓,使粒子能垂直打到絕緣容器壁上,粒子與器壁碰撞后原速反彈且電量不變最后粒子好回到C,則當d為多大時,粒子回到C點用時最短,最短時間為多少。

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【題目】如圖所示,一個足夠長的矩形金屬框架與水平面成θ=37°角,寬L=0.5m,上端有一個電阻R0=2.0Ω,框架的其他部分電阻不計,有一垂直于框架平面向上的勻強磁場,磁感應強度B=0.1Tab為金屬桿,與框架接觸良好,其質量m=0.1kg,電阻r=0.5Ω,桿與框架間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,桿由靜止開始下滑,在速度達到最大值的過程中,電阻R0產(chǎn)生的熱量Q0=2.0J(取g=10m/s2,sin37°=0.6cos37°=0.8)。求:

(1)通過R0的最大電流;

(2)ab桿下滑的最大速度;

(3)從開始到速度最大的過程中ab桿下滑的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是( )

A. β衰變現(xiàn)象說明原子核外存在電子

B. 氫原子從基態(tài)向較高能量態(tài)躍遷時,電子的動能減小

C. 只有入射光的波長大于金屬的極限波長,光電效應才能產(chǎn)生

D. α粒子散射實驗表明核外電子軌道是量子化的

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A板發(fā)出的電子經(jīng)加速后,水平射入水平放置的兩平行金屬板間金屬板間所加的電壓為U,電子最終打在光屏P上關于電子的運動,下列說法中正確的是( 。

A. 滑片向右移動時,電子打在熒光屏上的位置下降

B. 滑片向左移動時,電子打在熒光屏上的位置下降

C. 電壓U增大時,電子打在熒光屏上的速度大小不變

D. 電壓U增大時,電子從發(fā)出到打在熒光屏上的時間不變

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【題目】如圖所示,固定的絕熱氣缸內(nèi)有一質量為m“T”型絕熱活塞(體積可忽略),距氣缸底部h0處連接一U形管(管內(nèi)氣體的體積忽略不計).初始時,封閉氣體溫度為T0,活塞距離氣缸底部為1.5h0,兩邊水銀柱存在高度差.已知水銀的密度為ρ,大氣壓強為p0,氣缸橫截面積為S,活塞豎直部分長為1.2h0,重力加速度為g.試問:

初始時,水銀柱兩液面高度差多大?

緩慢降低氣缸內(nèi)封閉氣體的溫度,當U形管兩水銀面相平時封閉氣體的溫度是多少?

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