【題目】發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)具有裝置上的類似性，源于它們機(jī)理上的類似性。直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)的工作原理可以簡化為如圖1、圖2所示的情景。在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩根光滑平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi)，相距為L，電阻不計(jì)。電阻為R的金屬導(dǎo)體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上，與軌道接觸良好，以速度v（v平行于MN）向右做勻速運(yùn)動(dòng)。圖1軌道端點(diǎn)MP間接有阻值為r的電阻，導(dǎo)體棒ab受到水平向右的外力作用。圖2軌道端點(diǎn)MP間接有直流電源，導(dǎo)體棒ab通過滑輪勻速提升重物，電路中的電流為I。求：

（1）圖1、2中棒ab受到的安培力F1、F2；

（2）在t時(shí)間內(nèi)，圖1“發(fā)電機(jī)”產(chǎn)生的電能和圖2“電動(dòng)機(jī)”輸出的機(jī)械能；

（3）請(qǐng)簡述圖1中，做功與能量變化的情況。

【答案】（1）方向水平向左；方向水平向右（2）（3）見解析

【解析】

（1）圖1中，電路中的電流

棒ab受到的安培力

=

方向水平向左

圖2中，棒ab受到的安培力

方向水平向右

（2）在t時(shí)間內(nèi)，“發(fā)電機(jī)”產(chǎn)生的電能等于棒ab克服安培力做的功

在t時(shí)間內(nèi)，“電動(dòng)機(jī)”輸出的機(jī)械能等于安培力對(duì)棒ab做的功

（3）圖1中，棒ab受到水平向右的外力作用，外力對(duì)棒做正功，使導(dǎo)體棒的動(dòng)能增加； 棒ab切割磁感線，產(chǎn)生安培力，安培力對(duì)導(dǎo)體棒做負(fù)功，使導(dǎo)體棒的動(dòng)能減少轉(zhuǎn)化成電路的電能；電流通過導(dǎo)體棒和電阻r，電流做功，將電能轉(zhuǎn)化成電阻的熱能。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究共點(diǎn)力合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)經(jīng)歷了以下實(shí)驗(yàn)步驟：

A．在白紙上按比例作出兩個(gè)力F1和F2的圖示，根據(jù)平行四邊形定則作圖求出合力F；

B．只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，通過細(xì)繩把橡皮筋拉至同樣長度；

C．記下兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)F1和F2的讀數(shù)，并且記錄它們的方向；

D．在水平放置的木板上，墊一張白紙，把橡皮筋的一端固定在板上P點(diǎn)，用兩條細(xì)繩連接在橡皮筋的另一端，通過細(xì)繩同時(shí)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋與細(xì)繩的連接點(diǎn)到達(dá)某一位置O，并記下此位置，如圖所示；

E．記下彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F′和細(xì)繩方向，按同一比例作出這個(gè)力的圖示，比較這個(gè)實(shí)測(cè)合力F′和按平行四邊形定則求出的合力F，看它們的大小和方向是否相近；

F．用刻度尺測(cè)量出P、O之間的距離并記錄；

G．改變兩彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小和方向，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，并得出結(jié)論．

（1）上述實(shí)驗(yàn)步驟有明顯的錯(cuò)誤，這個(gè)步驟是 （填選項(xiàng)前的字母）；正確的操作應(yīng)為 ．

（2）上述實(shí)驗(yàn)步驟中有一步驟是多余的，這個(gè)步驟是 （填選項(xiàng)前的字母）；

（3）將以上實(shí)驗(yàn)步驟按正確順序排列，應(yīng)為 （填選項(xiàng)前的字母）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，圓柱形汽缸放在水平面上，容積為V，圓柱內(nèi)面積為S的活塞（質(zhì)量和厚度可忽略不計(jì)）將汽缸分成體積比為3：1的上下兩部分，一輕質(zhì)彈簧上下兩端分別固定于活塞和汽缸底部，此時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，活塞上部氣體壓強(qiáng)為P0，彈簧彈力大小為，活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)。要使活塞移動(dòng)到汽缸正中間并能保持平衡，可通過打氣筒向活塞下部汽缸注入壓強(qiáng)為p0的氣體（汽缸下部有接口）。已知活塞處于正中間時(shí)彈簧恰好恢復(fù)原長，外界溫度恒定，汽缸和活塞導(dǎo)熱性能良好，不計(jì)活塞與汽缸間的摩擦，求：

①初始狀態(tài)活塞下部氣體壓強(qiáng)；

②需要注入的壓強(qiáng)為p0的氣體的體積。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平放置的兩平行金屬板M、N之間的P點(diǎn)，固定有一個(gè)帶電荷量為－q的點(diǎn)電荷，兩金屬板通過電阻R接到直流電源上，其中N板接地.則（ ）

A. 當(dāng)保持其他條件不變，而將M板向上移動(dòng)的過程中，兩極板間的電場(chǎng)變強(qiáng)

B. 當(dāng)保持其他條件不變，而將M板向上移動(dòng)的過程中，通過R的電流方向向左

C. 當(dāng)保持其他條件不變，而將M板向上移動(dòng)到某處穩(wěn)定后與移動(dòng)前相比，P處點(diǎn)電荷的電勢(shì)能變大

D. 當(dāng)保持其他條件不變，將電容器與電源斷開，若M板向上移動(dòng)到某處穩(wěn)定后與移動(dòng)前相比，P處點(diǎn)電荷的電勢(shì)能變小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）組裝單擺時(shí)，應(yīng)在下列器材中選用______（選填選項(xiàng)前的字母）。

A、長度為1 m左右的細(xì)線 B、長度為30 cm左右的細(xì)線

C、直徑為1.8 cm的塑料球 D、直徑為1.8 cm的鐵球

（2）下表是某同學(xué)記錄的3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并做了部分計(jì)算處理。

組次

1

2

3

擺長L/cm

80.00

90.00

100.00

50次全振動(dòng)時(shí)間t/s

90.0

95.5

100.5

振動(dòng)周期T/s

1.80

1.91

重力加速度g/（ m·s-2）

9.74

9.73

請(qǐng)計(jì)算出第3組實(shí)驗(yàn)中的T=_______s，g=_______m/s2。

（3）用多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出T 2-L圖像，也可以求出重力加速度g。已知三位同學(xué)做出的T 2-L圖線的示意圖如圖中的a、b、c所示，其中a和b平行，圖線b對(duì)應(yīng)的g值最接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹�。則相對(duì)于圖線b，下列分析正確的是______（選填選項(xiàng)前的字母）。

A、出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長L

B、出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動(dòng)記為50次

C、圖線c對(duì)應(yīng)的g值小于圖線b對(duì)應(yīng)的g值

（4）某同學(xué)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，由于只有一把量程為30 cm的刻度尺，于是他在距懸掛點(diǎn)O點(diǎn)小于30cm的A處做了一個(gè)標(biāo)記，保持該標(biāo)記以下的細(xì)線長度不變，通過改變O、A間細(xì)線長度以改變擺長。實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)O、A間細(xì)線的長度分別為l1、l2時(shí)，測(cè)得相應(yīng)單擺的周期為T1、T2。由此可得重力加速度g =______（用l1、l2、T1、T2表示）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)在做完“描繪小燈泡的伏安特性曲線”后，又對(duì)一個(gè)標(biāo)有“6V 3.5W”小電風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)(線圈電阻恒定)的伏安特性曲線進(jìn)行了研究，同研究小燈泡一樣，要求電風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)兩端的電壓能從零逐漸增加到6V，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：

A.電流表(量程I:0~0.6A，內(nèi)阻約為1Ω；量程II:0~3A，內(nèi)阻約為0.1Ω)

B.電壓表(量程為0~6V，內(nèi)阻幾千歐)

C.滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值10Ω，額定電流2A)

D.滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值1750Ω，額定電流0.3A)

E.電池組(電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)阻小于1Ω)

F.開關(guān)和導(dǎo)線若干

(1)實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_______(填“C”或“D”)，電流表的量程應(yīng)選_______(填“I”或“II”)。

(2)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖甲連接成符合這個(gè)實(shí)驗(yàn)要求的電路_______。

(3)閉合開關(guān)前，為防止電動(dòng)機(jī)輸入電壓過高而損壞，滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)滑到______(填“M”或“N”)端。

(4)閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，改變加在電動(dòng)機(jī)上的電壓，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表示數(shù)大于1V時(shí)電風(fēng)扇才開始轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的伏安特性曲線如圖乙所示，則電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為_______Ω，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的機(jī)械功率為________W。(保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示為實(shí)驗(yàn)室的一直流電流表，其使用說明書上附的該電流表的內(nèi)部電路如圖乙所示。

某次用量程測(cè)量時(shí)，示數(shù)如圖丙所示，其讀數(shù)為______A

該電流表量程對(duì)應(yīng)的內(nèi)阻約為______結(jié)果保留兩位小數(shù)；

若電阻斷路，則電流表允許通過的最大電流約為______結(jié)果保留兩位有效數(shù)字

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一固定點(diǎn)O，用一根長度為的絕緣細(xì)線把質(zhì)量為，帶有正電荷的金屬小球懸掛在O點(diǎn)，小球靜止在B點(diǎn)時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角為。現(xiàn)將小球拉至位置A使細(xì)線水平后由靜止釋放。求:

(1)小球運(yùn)動(dòng)通過最低點(diǎn)C時(shí)的速度大��；

(2)小球通過最低點(diǎn)C時(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力大��；

(3)如果要使小球能繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，則在A點(diǎn)時(shí)沿垂直于OA方向上施加給小球的初速度的大小范圍。(取，)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，完全相同的甲、乙兩個(gè)環(huán)形電流同軸平行放置，甲的圓心為O1，乙的圓心為O2，在兩環(huán)圓心的連線上有a、b、c三點(diǎn)，其中aO1＝O1b＝bO2＝O2c，此時(shí)a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2。當(dāng)把環(huán)形電流乙撤去后，c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

A. B. C. D.

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