【題目】如圖,兩足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌平面與水平面間夾角為,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì),二者相距=1m,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面,框架上垂直放置一根質(zhì)量為m=0.1kg的光滑導(dǎo)體棒ab,并通過(guò)細(xì)線、光滑滑輪與一質(zhì)量為2m、邊長(zhǎng)為正方形線框相連,金屬框下方h=1.0m處有垂直紙面方向的長(zhǎng)方形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),現(xiàn)將金屬框由靜止釋放,當(dāng)金屬框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),電阻R上產(chǎn)生的熱量為=0.318J,且金屬框剛好能勻速通過(guò)有界磁場(chǎng)。已知兩磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等。定值電阻R=1Ω。導(dǎo)體棒ab和金屬框單位長(zhǎng)度電阻r=1Ω/mg=10m/s2,求

(1)兩磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大?

(2)金屬框剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí),系統(tǒng)損失的機(jī)械能是多大?

(3)金屬框下方?jīng)]有磁場(chǎng)時(shí),棒的最大速度是多少?

【答案】(1)1T(2)2.136J(3)

【解析】

(1)由題意知,導(dǎo)體棒ab接入電路的電阻為

與定值電阻R相等,故金屬框由靜止釋放到剛進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程重金屬導(dǎo)軌回路產(chǎn)生的總熱量為

此過(guò)程由動(dòng)能定理得

解得

v=2.4m/s

金屬框的總電阻為

金屬框在磁場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)體棒ab產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為,則有

金屬框產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)

金屬框在磁場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)由平衡條件得

B=1T

(2)由于金屬框剛好能做勻速通過(guò)有界磁場(chǎng),說(shuō)明磁場(chǎng)寬度與線框邊長(zhǎng)相等

根據(jù)能量守恒得

(3)金屬框下沒(méi)有磁場(chǎng),棒的速度達(dá)到最大后做勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)此時(shí)速度為,則

根據(jù)平衡條件得

解得

。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中用兩根柔軟絕緣的細(xì)線將金屬棒懸掛在水平位置上,金屬棒中通入由的恒定電流,這時(shí)兩根細(xì)線均被拉緊,F(xiàn)要使兩根細(xì)線對(duì)金屬棒的拉力變?yōu)榱悖刹捎玫姆椒ㄊ牵ā 。?/span>

A.適當(dāng)增大電流B.適當(dāng)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度

C.將磁場(chǎng)反向并適當(dāng)改變大小D.將電流反向并適當(dāng)改變大小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,內(nèi)壁光滑的絕熱氣缸豎直放置,內(nèi)有厚度不計(jì)的絕熱活塞密封,活塞質(zhì)量m=10kg。初始時(shí),整個(gè)裝置靜止且處于平衡狀態(tài),活塞與底部的距離為l0,溫度T0=300K,F(xiàn)用電阻絲(體積不計(jì))為氣體加熱,同時(shí)在活塞上添加細(xì)砂保持活塞的位置始終不變直到T=600K。已知大氣壓強(qiáng)p0=1×105Pa,活塞截面積S=1.0×10-3m2,取g=10m/s2,求:

(i)溫度為T時(shí),氣體的壓強(qiáng);

(ii)活塞上添加細(xì)砂的總質(zhì)量△m。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】圖甲所示是電阻可忽略的足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌。已知導(dǎo)軌的間距L=1.0m,導(dǎo)軌的傾角,導(dǎo)軌上端接的電阻,整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。阻值、質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,從導(dǎo)軌上端由靜止開(kāi)始下滑。電流傳感器記錄了金屬棒在下滑過(guò)程中產(chǎn)生的電流隨時(shí)間變化的規(guī)律,如圖乙所示。取g=10m/s2。則

A. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為1.0T

B. 0~2.0s的時(shí)間內(nèi),通過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量為2.0C

C. 0~2.0s的時(shí)間內(nèi),導(dǎo)體棒下滑的距離為3.2m

D. 0~2.0s 的時(shí)間內(nèi),電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為2.8J

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法正確的是(  )

A.只要知道氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數(shù),就可以算出氣體分子的體積

B.第二類永動(dòng)機(jī)不能制成是因?yàn)樗`反了能量守恒定律

C.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷緩慢的絕熱膨脹過(guò)程,氣體的內(nèi)能減小

D.1kg0℃的冰比1kg0℃的水的內(nèi)能小些

E.干濕泡溫度計(jì)的干泡與濕泡的示數(shù)差越大,相對(duì)濕度越小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,理想變壓器的原線圈接在的交流電源上,副線圈接有的負(fù)載電阻,原、副線圈的匝數(shù)之比為。電流表、電壓表均為理想電表。則( 。

A.電壓表的示數(shù)為12VB.電流表的示數(shù)為

C.變壓器輸出交流電的周期為50sD.變壓器的輸入功率為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)室溫下的阻值約為100Ω的溫敏電阻RT。一實(shí)驗(yàn)小組想用伏安法較準(zhǔn)確測(cè)量RT隨溫度變化的關(guān)系。其可供使用的器材有:電壓表V1(量程為3V,內(nèi)阻約為5kΩ);電壓表V2(量程為15V,內(nèi)阻約為100kΩ);電流表A1(量程為0.6A,內(nèi)阻約為2Ω);電流表A2(量程為50mA,內(nèi)阻約為30Ω);電源(電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻不計(jì));滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為20Ω);開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干。

(1)綜合以上信息,請(qǐng)你幫助該實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的測(cè)量其電阻的電路原理圖_____,其中電壓表應(yīng)選用__(“V1“V2”),電流表應(yīng)選用__(“A1“A2”);

(2)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得不同溫度下電阻阻值如下表

溫度t()

0

10

20

30

40

50

阻值R()

100.0

103.9

107.8

111.7

115.6

119.4

請(qǐng)?jiān)诮o出的坐標(biāo)紙中作出其阻值隨溫度變化的圖線___

(3)由圖線可知,該溫敏電阻的阻值隨溫度變化的特點(diǎn)是_____;

(4)根據(jù)溫敏電阻的阻值隨溫度變化的特點(diǎn),可以制成測(cè)溫儀表,原理如圖,E為電源,是一量程適當(dāng)?shù)碾娏鞅?/span>(0刻度在刻度盤(pán)左端,滿偏電流在右端),使用時(shí)只要將的刻度盤(pán)由電流改為溫度,就能測(cè)量所處環(huán)境的溫度,則改換后越靠近刻度盤(pán)右端表示的溫度越____(”),盤(pán)面的刻度是___(均勻不均勻”)的。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,E=103 V/m的水平向左勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一光滑半圓形絕緣軌道豎直放置,軌道與一水平絕緣軌道MN連接,半圓軌道所在豎直平面與電場(chǎng)線平行,其半徑R=40 cm,一帶正電荷q=10-4 C的小滑塊質(zhì)量為m=40 g,與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,g=10 m/s2,問(wèn):

(1)要小滑塊恰好運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)C,滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點(diǎn)多遠(yuǎn)處釋放?

(2)這樣釋放的滑塊通過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力是多大?(P為半圓軌道中點(diǎn))

(3)小滑塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)后最后落地,落地點(diǎn)離N點(diǎn)的距離多大?落地時(shí)的速度是多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】幾個(gè)水球可以擋住一顆子彈?(國(guó)家地理頻道)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是:四個(gè)水球足夠!完全相同的水球緊挨在起水平排列,子彈在水球中沿水平方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng),恰好能穿出第4個(gè)水球,則可以判斷的是( )

A. 子彈在每個(gè)水球中的速度變化相同

B. 子彈在每個(gè)水球中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不同

C. 每個(gè)水球?qū)ψ訌椀臎_量不同

D. 子彈在毎個(gè)水球中的動(dòng)能變化相同

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