【題目】如圖所示,在一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,有一彎成45°角的金屬導(dǎo)軌,且導(dǎo)軌平面垂直磁場方向.導(dǎo)電棒MN以速度v從導(dǎo)軌的O點(diǎn)處開始無摩擦地勻速滑動(dòng),速度v的方向與Ox方向平行,導(dǎo)電棒與導(dǎo)軌單位長度的電阻為r

1)寫出t時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢的表達(dá)式.

2)感應(yīng)電流的大小如何?

3)寫出在t時(shí)刻作用在導(dǎo)電棒MN上的外力瞬時(shí)功率的表達(dá)式.

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

1MN棒勻速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過時(shí)間t通過的位移為 x=vt,有效的切割長度為L=vttan45°,根據(jù)E=BLv求解感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)表達(dá)式.
2)由數(shù)學(xué)知識(shí)求得回路的總長,得到總電阻,可由閉合電路歐姆定律求解感應(yīng)電流的大。
3)金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),外力的功率等于回路總的電功率,由功率公式P=I2R求解.

1MN勻速運(yùn)動(dòng),則經(jīng)過時(shí)間t導(dǎo)線離開O點(diǎn)的長度:x=vt;
MN切割磁感線的有效長度是 L=vttan45°=vt
t時(shí)刻回路中導(dǎo)線MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為:E=BLv=Bv2t;
2)回路的總電阻為:R=2vt+vtr
感應(yīng)電流的大小為: ;
3)由上式分析可知,回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不變.金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),外力的功率等于回路總的電功率,則外力瞬時(shí)功率的表達(dá)式為:P=I2R=;

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一半徑為R的薄圓筒處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向與筒的中心軸線平行,筒的橫截面如圖所示。圖中直徑MN的兩端分別開有小孔,筒可繞其中心軸線順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小可以通過控制裝置改變。一不計(jì)重力的帶負(fù)電粒子,從小孔M沿著MN方向以速度v射入磁場,當(dāng)筒以某一角速度轉(zhuǎn)過90°時(shí),該粒子恰好從小孔N飛出圓筒(不考慮粒子與筒碰撞)。

1)粒子的比荷是多大?

2)保持粒子速率不變,使其入射方向在該截面內(nèi)且與MN方向成30°角,粒子仍然從小孔N飛出圓筒,則圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度至少為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,質(zhì)量為m=1Kg的物體置于傾角為的固定且足夠長的斜面上,t=0時(shí)刻對(duì)物體施加沿斜面向上的拉力F,使物體開始沿斜面上滑,作用一段時(shí)間t撤去拉力F,物體速度的平方與位移之間的關(guān)系圖像如圖乙所示。已知g=10ms2sin37°=0.6。下列說法正確的是

A. 物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

B. 撤去拉力的時(shí)刻為t=0.5s

C. 拉力F的大小為24.5N

D. 物體沿斜面上滑過程中克服摩擦力所做的功為10J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi),兩個(gè)方向相反且都垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場分布在以直徑A2A4為邊界的兩個(gè)半圓形區(qū)域中,A2A4A1A3的夾角為60°.一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子以某一速度從區(qū)的邊緣點(diǎn)A1處沿與A1A330°角的方向射入磁場,隨后該粒子以垂直于A2A4的方向經(jīng)過圓心O進(jìn)入區(qū),最后再從A4處射出磁場.已知該粒子從射入到射出磁場所用的時(shí)間為t,求區(qū)和區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大。ê雎粤W又亓Γ

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下圖中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是_______mm,螺旋測微器的讀數(shù)是_______mm

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,打出如圖甲所示的一條紙帶。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器頻率為50Hz.

1)根據(jù)紙帶所給數(shù)據(jù),打下C點(diǎn)時(shí)重物的速度為 ________m/s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

2)某同學(xué)選用兩個(gè)形狀相同,質(zhì)量不同的重物ab進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測得幾組數(shù)據(jù),畫出圖象,并求出圖線的斜率k,如圖乙所示,由圖象可知a的質(zhì)量m1 ________b的質(zhì)量m2(選填大于小于)。

3)通過分析發(fā)現(xiàn)造成k2值偏小的原因是實(shí)驗(yàn)中存在各種阻力,已知實(shí)驗(yàn)所用重物的質(zhì)量m2 = 0.052kg,當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g = 9.78m/s2,求出重物所受的平均阻力f =______N.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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【題目】法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示。半徑為L的銅圓盤安裝在豎直的銅軸上,兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸,磁感強(qiáng)度為B,關(guān)于流過電阻R的電流,下列說法正確的是( )

A. 若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω,則發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢為

B. 若從上向下看,圓盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),則電流沿ba的方向流動(dòng)

C. 若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變,角速度大小發(fā)生變化,則電流方向可能發(fā)生變化

D. 若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍,則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?/span>2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在光滑的水平地面上方,有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向相反的水平勻強(qiáng)磁場,如圖所示的PQ為兩個(gè)磁場的邊界,磁場范圍足夠大。一個(gè)半徑為a、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬圓環(huán)垂直磁場方向,以速度v從如圖位置向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到直徑剛好與邊界線PQ重合時(shí),圓環(huán)的速度為v/2,則下列說法正確的是 (  )

A. 此時(shí)圓環(huán)中的電流為逆時(shí)針方向

B. 此時(shí)圓環(huán)的加速度為

C. 此時(shí)圓環(huán)中的電功率為

D. 此過程中通過圓環(huán)截面的電量為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是

A. 陰極射線和射線的本質(zhì)都是電子流,在原子內(nèi)的來源是相同的

B. 太陽輻射的能量主要來源于太陽中的裂變反應(yīng)

C. 用頻率大于某金屬極限頻率的單色光照射該金屬。若增大入射光的頻率,則單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子一定增多

D. 放射性元素的半衰期,與該元素所處的物理化學(xué)狀態(tài)無關(guān)

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