【題目】如圖所示,圓形金屬線圈半徑r0.3m,匝數(shù)n50,電阻R019,豎直放置在勻強(qiáng)磁場中;磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間tB=(1+tT的規(guī)律變化,磁場方向水平向里與線圈平面垂直:兩個定值電阻的阻值分別為R169Ω,R212Ω,水平平行板電容器C極板長L0.1m,兩板間距d0.05m

1)求線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E;

2)當(dāng)滑動變阻器接入電路中的阻值R時,求電阻R1消耗的電功率;

3)調(diào)節(jié)滑動變阻器,可使速度為v3×102m/s、比荷為3×104Ckg的帶電粒子(重力忽略不計)緊貼電容器C上極板從左側(cè)水平射入電容器后,剛好能從下極板的右邊緣射出,求此時滑動變阻器接入電路的阻值。

【答案】(1)9V;(2)6W;(3)19

【解析】

1)由法拉第電磁感應(yīng)定律有:EnS

線圈面積為:Sπr2

代入數(shù)據(jù)得:E9V

2)當(dāng)R時,由閉合電路的歐姆定律得:EIR0+R+

流過電阻R1的電流為:

R1消耗的電功率為:PI12R1

代入數(shù)據(jù)可求得:P16W

3)由楞次定律可知電容器下極板帶正電,且電容器的電壓等于R2兩端電壓,帶電粒子

在兩極板間做類平拋運(yùn)動,所以有:

xvt

yat2

由牛頓第二定律有:

由電路規(guī)律有:EUR2+IRx+R0

聯(lián)立以上方程可得此時滑動變阻器接入電路的阻值為:R19Ω

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在邊長為的等邊三角形區(qū)域內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。現(xiàn)有質(zhì)量均為、帶電荷量均為的三個粒子、,分別以大小不同的速度沿與邊成角的方向垂直射入磁場,然后從邊界穿出,、三個粒子穿出磁場時的位置與點的距離分別為、、。不計粒子重力及粒子間的相互作用,則下列說法正確的是(

A. 粒子在磁場中運(yùn)動軌跡的半徑為

B. 、、三個粒子的初速度大小之比為

C. 、三個粒子從磁場中穿出時的速度方向均與邊界垂直

D. 僅將磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小增加一半,則粒子點穿出磁場

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,AB為豎直的光滑圓弧絕緣軌道,其半徑為0.5m,A點與圓心O等高,最低點B與絕緣水平面平滑連接,整個軌道處在水平向右的勻強(qiáng)電場中,場強(qiáng)為5×103N/C.將一個質(zhì)量為0.1kg,電荷量為+8×105C的滑塊(可視為指點)從A 由靜止釋放,已知滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.05,取g=10m/s2,則滑塊

A. 第一次經(jīng)過B點時速度值為m/s

B. 第一次經(jīng)過B點是對B點的壓力為1.2N

C. 在水平面向右運(yùn)動的加速度值為3.5m/s2

D. 在水平面上通過的總路程為6m

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】橡皮筋也像彈簧一樣,在彈性限度內(nèi)伸長量x與彈力F成正比,即F=kx,k的值與橡皮筋的原長L、橫截面積S有關(guān),理論與實驗都證明,其中Y是由材料決定的常數(shù),材料力學(xué)中稱之為楊氏模量

1)在國際單位中,楊氏模量Y的單位應(yīng)為

AN

Bm

CN/m

D

2)某同學(xué)通過實驗測得該橡皮筋的一些數(shù)據(jù),做出了外力F與伸長量x之間的關(guān)系圖像如圖所示,由圖像可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k="______________" N/m

3)若橡皮條的原長為100cm,面積為10,則該橡皮筋的楊氏模量Y的大小是_________(只填數(shù)字,單位。1)中正確單位,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,等腰三角形的左半部分區(qū)域內(nèi)分布有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,其頂點在x軸上且底邊長為4L,高為L,底邊與x軸平行,紙面內(nèi)一直角邊長為L和2L的直角三角形導(dǎo)線框以恒定速度沿x軸正方形穿過磁場區(qū)域.t=0時刻導(dǎo)線框恰好位于圖中所示的位置.規(guī)定順時針方向為導(dǎo)線框中電流的正方向,下列能夠正確表示電流一位移(i﹣x)關(guān)系的是( 。

A. B.

C. D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個小球用細(xì)繩拴在天花板上并且靜止在光滑斜面上,下列說法中的正確是( )

A.細(xì)繩對小球無彈力作用

B.斜面對小球的彈力方向垂直于水平面向上

C.小球?qū)π泵鎻椓Ψ较虼怪庇谛泵嫦蛳?/span>

D.小球所受的重力方向垂直于斜面向下

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,足夠長的粗糙絕緣斜面與水平面成θ=37°放置,在斜面上虛線aa′和bb′與斜面底邊平行,在aa′b′b圍成的區(qū)域有垂直斜面向上的有界勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T;現(xiàn)有一質(zhì)量為m=10g,總電阻為R=1Ω,邊長d=0.1m的正方形金屬線圈MNPQ,讓PQ邊與斜面底邊平行,從斜面上端靜止釋放,線圈剛好勻速穿過磁場.已知線圈與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,(取g=10m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

(1)線圈進(jìn)入磁場區(qū)域時,受到安培力大;

(2)線圈釋放時,PQ邊到bb′的距離;

(3)整個線圈穿過磁場的過程中,線圈上產(chǎn)生的焦耳熱.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在粗細(xì)均勻的U形管左側(cè)用水銀封閉一段長為L1=20cm、溫度為T1=285K的空氣柱,穩(wěn)定時,左右兩管水銀面高度差為h=19cm。現(xiàn)向右管緩慢補(bǔ)充水銀,保持左管內(nèi)氣體的溫度不變,當(dāng)左右兩管水銀面等高時,停止補(bǔ)充水銀。已知大氣壓為p0=76cmHg。

求此時左管內(nèi)空氣柱的長度L2

接著給左管的氣體緩慢均勻加熱,使管內(nèi)空氣柱的長度恢復(fù)到20cm,求此時左管內(nèi)氣體的溫度。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案