【題目】如圖(a)所示,足夠長的光滑平行金屬導軌JK、PQ傾斜放置,兩導軌間距離為L=l.0 m,導軌平面與水平面間的夾角為θ=30°,磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌平面向上,導軌的J、P兩端連接阻值為R=3.0Ω的電阻,金屬棒ab垂直于導軌放置并用細線通過光滑定滑輪與重物相連,金屬棒ab的質(zhì)量m=0.20 kg,電阻r=0.50 Ω,重物的質(zhì)量M=0.60 kg,如果將金屬棒和重物由靜止釋放,金屬棒沿斜面上滑距離與時間的關系圖像如圖(b)所示,不計導軌電阻, g=10 m/s 2 。求:

(1)t=0時刻金屬棒的加速度

(2)求磁感應強度B的大小以及在0.6 s內(nèi)通過電阻R的電荷量;

(3)0.6 s內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量。

【答案】(1)a=6.25m/s2 (2) (3)QR=1.8J

【解析】

根據(jù)電量公式q=I△t,閉合電路歐姆定律,法拉第電磁感應定律:,聯(lián)立可得通過電阻R的電量;由能量守恒定律求電阻R中產(chǎn)生的熱量。

(1) 對金屬棒和重物整體

Mg-mgsinθ=(M+m)a

解得:a=6.25m/s2

(2) 由題圖(b)可以看出最終金屬棒ab將勻速運動,勻速運動的速度

感應電動勢E=BLv 感應電流

金屬棒所受安培力

速運動時,金屬棒受力平衡,則可得

聯(lián)立解得:

0.6 s內(nèi)金屬棒ab上滑的距離s=1.40m

通過電阻R的電荷量

;

(3) 由能量守恒定律得

解得Q=2.1 J

又因為

聯(lián)立解得:QR=1.8J。

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1所示,一厚度均勻的平板AB靜止在光滑水平面上,其質(zhì)量M=4.0kg,長度L1=1.30m。一原長L2=0.35m的輕質(zhì)彈簧右端固定在平板右端的輕質(zhì)擋板B上,彈簧處于原長時其左端位于C處。平板上表面AC段是粗糙的,CB段是光滑的t=0時刻,一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊(可視為質(zhì)點)以初速度v0=5.0m/s從平板的A端向右滑上平板,小物塊在平板上滑行一段時間后,從t1時刻開始壓縮彈簧,又經(jīng)過一段時間,在t2時刻小物塊與平板具有共同速度v1=1.0m/s。已知小物塊與平板粗糙面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.20,取重力加速度g=10 m/s2,彈簧始終在彈性限度內(nèi),求:

(1)小物塊壓縮彈簧前在平板上滑行的時間;

(2)小物塊壓縮彈簧過程中,彈簧所具有的最大彈性勢能;

(3)請在圖2中定性畫出從0t2時間內(nèi)小物塊的速度v隨時間t變化的圖象。(圖中t1為小物塊開始壓縮彈簧的時刻;t2為小物塊與平板具有共同速度的時刻)

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【題目】如圖所示為J0411多用電表示意圖,其中A、B、C為三個可調(diào)節(jié)的部件,某同學在實驗室中用它測量一阻值約為 的電阻,他測量的操作步驟如下:

(1)調(diào)節(jié)可調(diào)部件___________,使電表指針指向___________

(2)調(diào)節(jié)可調(diào)部件B,使它的尖端指向____________位置。

(3)將紅、黑表筆分別插入正、負插孔中,兩筆尖相互接觸,調(diào)節(jié)可動部件_________,使電表指針指向歐姆零刻度位置。

(4)將兩只表筆分別與待測電阻兩端相接,進行測量讀數(shù)。

(5)換測另一阻值為的電阻時,應調(diào)節(jié)B,使它的尖端指向“”的位置,此時還必須重復步驟_______,才能進行測量,若電表讀數(shù)如圖所示,則該待測電阻的阻值是______________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,金屬導軌上的導體棒ab在勻強磁場中沿導軌做下列哪種運動時,銅制線圈c中將有感應電流產(chǎn)生且被螺線管吸引(  )

A. 向右做勻速運動 B. 向左做減速運動 C. 向右做減速運動 D. 向右做加速運動

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【題目】由于當年實驗條件的限制,伽利略無法直接對落體運動進行實驗研究,而今天即使在中學實驗室里,我們也可以通過實驗來驗證落體運動的規(guī)律.如圖是某次實驗中獲得質(zhì)量為m的小球下落時的頻閃照片,頻閃間隔是s 。根據(jù)此照片計算(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

(1)小球在4.90cm位置處的速度大小為________ m/s;

(2)小球下落的加速度大小為________ m/s2;

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【題目】如圖所示,兩根相互平行的長直導線過紙面上的M、N兩點,且與紙面垂直,導線中通有大小相等、方向相反的電流.OMN的中點,c、O、dM、N的連線上,a、b位于MN的中垂線上,且a、b、c、dO點的距離均相等.關于以上幾點處的磁場,下列說法正確的是

A. O點處的磁感應強度為零

B. a、b兩點處的磁感應強度大小相等,方向相同

C. c、d兩點處的磁感應強度大小相等,方向相反

D. b、d兩點處磁感應強度的方向不同

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【題目】測定金屬絲的電阻率實驗中,待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm。

1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,其中某一次測量結(jié)果如圖1所示,其讀數(shù)為_______mm。

2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx。

實驗所用器材為:電池組(電動勢為3V,內(nèi)阻約)、電流表(內(nèi)阻約0.1Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3kΩ)、滑動變阻器R0~20Ω,額定電流2A)、開關、導線若干。

某小組同學利用以上器材正確連接好電路,進行實驗測量,記錄數(shù)據(jù)如下:

次數(shù)

1

2

3

4

5

6

7

8

U/V

0

0.10

0.30

0.70

1.00

1.50

1.70

2.30

I/A

0

0.020

0.060

0.160

0.220

0.340

0.460

0.520

由以上數(shù)據(jù)可知,他們測量Rx是采用圖2中的_________圖(選填“甲”或“乙”)。

3)圖3是測量Rx的實驗器材實物圖,圖中已連接了部分導線,滑動變阻器的滑片P置于變阻器的左端。請根據(jù)圖2所選的電路圖,在圖3中補充完成該組同學實驗時實物間的連線,并使閉合開關時,電壓表或電流表不至于被燒壞。

4)該組同學在坐標紙上建立UI坐標系,如圖4所示,請在圖4中標出測量數(shù)據(jù)坐標點,并描繪UI圖線。由圖線得到金屬絲的阻值Rx=_________Ω(保留兩位有效數(shù)字)。

5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲的電阻率約為_______Ωm(填選項前的符號)。

A1×10-2   B1×10-3    C1×10-6     D1×10-8

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在第象限內(nèi)有水平向右的勻強電場,在第、象限內(nèi)分別存在如圖所示的勻強磁場,磁感應強度大小相等。有一個帶正電的粒子質(zhì)量為m帶電量為q以垂直于x軸的初速度v0x軸上的P點進入勻強電場中,并且恰好與y軸的正方向成45°角進入磁場,又恰好垂直進入第象限的磁場。已知OP之間的距離為d。求:

1)電場強度E的大;

2)帶電粒子在磁場中第二次經(jīng)過x軸時,在電場和磁場中運動的總時間。

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【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R=55的負載電阻,原、副線圈匝數(shù)之比為4:1,電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是(

A. 原線圈的輸入功率為

B. 電流表的讀數(shù)為0.25A

C. 電壓表的讀數(shù)為

D. 副線圈輸出交流電的周期為50s

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