【題目】如圖所示,電阻為R的長直螺線管,其兩端通過電阻可忽略的導(dǎo)線相連接。一個質(zhì)量為m的小條形磁鐵A從靜止開始落入其中,經(jīng)過一段距離后以速度v做勻速運動。假設(shè)小磁鐵在下落過程中始終沿螺線管的軸線運動且無翻轉(zhuǎn)。
(1)定性分析說明:小磁鐵的磁性越強,最后勻速運動的速度就越;
(2)小磁鐵做勻速運動時在回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢約為多少?
【答案】
(1)
根據(jù)楞次定律,小磁鐵的磁性越強,通過導(dǎo)線環(huán)的磁通量的變化率越大,因此下落過程中在導(dǎo)線環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大,此感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場也越強,從而對小磁鐵的阻礙也越大,小磁鐵向下運動的加速度越小,因此其極限速度就越小。
(2)
設(shè)小磁鐵做勻速運動時,下落距離h,在此過程中有
式中Q為小磁鐵下落過程中在螺線管中產(chǎn)生的焦耳熱,其大小為
式中E是感應(yīng)電動勢,△t是小磁鐵通過距離 所需的時間。
由于小磁鐵勻速運動,因此有
聯(lián)立可解得
【解析】解:(1)根據(jù)楞次定律,小磁鐵的磁性越強,通過導(dǎo)線環(huán)的磁通量的變化率越大,因此下落過程中在導(dǎo)線環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大,此感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場也越強,從而對小磁鐵的阻礙也越大,小磁鐵向下運動的加速度越小,因此其極限速度就越小。 (2)設(shè)小磁鐵做勻速運動時,下落距離h , 在此過程中有
式中Q為小磁鐵下落過程中在螺線管中產(chǎn)生的焦耳熱,其大小為
式中E是感應(yīng)電動勢,△t是小磁鐵通過距離 所需的時間。
由于小磁鐵勻速運動,因此有
聯(lián)立可解得
【考點精析】本題主要考查了電感和電容對交流電的影響的相關(guān)知識點,需要掌握電感:通直流、阻交流;通低頻、阻高頻;電容:通交流、隔直流;通高頻、阻低頻才能正確解答此題.
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,用電流傳感器研究自感現(xiàn)象.電源內(nèi)阻不可忽略,線圈的自感系數(shù)較大,其直流電阻小于電阻R的阻值.t=0時刻閉合開關(guān)S , 電路穩(wěn)定后,t1時刻斷開S , 電流傳感器連接計算機分別描繪了整個過程線圈中的電流IL和電阻中的電流IR隨時間t變化的圖象.下列圖象中可能正確的是( )
A.
B.
C.
D.
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【題目】如圖所示,一小球質(zhì)量為m,用長為L的細繩懸于O點,在O點的正下方L/2處釘有一根長釘,把小球向右拉離最低位置,使懸線偏離豎直方向一定的角度后無初速度釋放,當懸線碰到釘子的瞬間,下列說法正確的是( )
A. 小球的線速度突然增大 B. 懸線的拉力突然增大
C. 小球的向心加速度突然增大 D. 小球的角速度突然增大
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【題目】如圖所示,電源電動勢為E , 其內(nèi)阻不可忽略,L1、L2是完全相同的燈泡,線圈L的直流電阻不計,電容器的電容為C . 合上開關(guān)S , 電路穩(wěn)定后( )
A.電容器的帶電量為CE
B.燈泡L1、L2的亮度相同
C.在斷開S的瞬間,通過燈泡L1的電流方向向右
D.在斷開S的瞬間,燈泡L2立即熄滅
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【題目】傳送帶與平板緊靠在一起,且上表面在同一水平面內(nèi),兩者長度分別為L1=2.5 m、L2=2 m.傳送帶始終保持以速度v勻速運動.現(xiàn)將一滑塊(可視為質(zhì)點)輕放到傳送帶的左端,然后平穩(wěn)地滑上平板.已知:滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,滑塊與平板、平板與支持面的動摩擦因數(shù)分別為μ1=0.3、μ2=0.1,滑塊、平板的質(zhì)量均為m=2kg,取g=10 m/s2.求:
(1)若滑塊恰好不從平板上掉下,求v的大小;
(2)若v=6m/s,求滑塊離開平板時的速度大。
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【題目】光滑斜面長為L,一物體自斜面頂端由靜止開始勻加速下滑到底端經(jīng)歷的時間為t,則( 。
A.過程的平均速度是2L/t
B.體到斜面中點時的瞬時速度小于L/t
C.從開始運動到斜面中點經(jīng)歷的時間為t/2
D.在t/2時刻的瞬時速度是L/t
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的小物塊在粗糙水平桌面上做直線運動,經(jīng)距離l后以速度v飛離桌面,最終落在水平地面上.已知l=1.4 m,v=3.0 m/s,m=0.10 kg,物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,桌面高h=0.45 m.不計空氣阻力,重力加速度g取10 m/s2.求:
(1)小物塊落地點距飛出點的水平距離x;
(2)小物塊落地時的動能Ek;
(3)小物塊的初速度大小v0.
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【題目】如圖所示,豎直放置的足夠長的密閉氣缸,缸體與缸內(nèi)理想氣體的總質(zhì)量m1=10 kg,活塞質(zhì)量m2=2kg,活塞橫截面積S=2×10-3m2,活塞上端與一個勁度系數(shù)k=1×103N/m 的彈簧相連.當氣缸下部被木柱支住時,彈簧剛好伸長0.02m,封閉在氣缸內(nèi)的氣柱長L1=0.2 m,若外界大氣壓p0=1×105Pa,g取10 m/s2,求
(1)這時氣缸內(nèi)氣體的壓強為多大?
(2)將木柱拿開,待氣缸重新平衡后(溫度保持不變)氣缸內(nèi)的氣柱長?
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【題目】在傾角α=30°斜面上有一塊豎直放置的檔板,在檔板和斜面之間放有一個重為G=20N的光滑圓球,如圖,試求這個球?qū)π泵娴膲毫蛯n板的壓力.
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