【題目】如圖甲所示,ABCD為一足夠長的光滑絕緣斜面,EFGH范圍內(nèi)存在方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場,磁場邊界EF、HG與斜面底邊AB平行。一正方形金屬框abcd放在斜面上,ab邊平行于磁場邊界,F(xiàn)使金屬框從斜面上某處由靜止釋放,金屬框從開始運(yùn)動(dòng)到cd邊離開磁場的過程中,其運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖乙所示。已知金屬框電阻,質(zhì)量m=0. 04kg,重力加速度g=10m/s2,求:

1)磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和寬度d;

2)金屬框穿過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q

3)金屬框出磁場EF邊界過程中通過金屬框截面的電量q和所用時(shí)間

【答案】1)2T,0.5m20.1088J3)0.1C,0.12s

【解析】

1)由圖乙可知,在00.2s內(nèi)金屬框做勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)t1=0.2s速度v1=1.0m/s,

加速度a=

a=5m/s2

設(shè)斜面的傾角為,金屬框邊長為l0,由牛頓第二定律有mgsin=ma1

解得sin=0.5

0.2s0.4s內(nèi)金屬框勾速進(jìn)入磁場,則l0=v1t2

l0=0.2m

E1=Bl0v1

L1=

F=Bl0I1

F=mgsin

B=2T

0.4s0.6s內(nèi),金屬框在磁場中繼續(xù)以a=5m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),由圖乙可知運(yùn)動(dòng)位移

x3=0.3m

則磁場的寬度d=l0+x3=0.5m

2)金屬框從進(jìn)入磁場到離開磁場的過程中,由功能關(guān)系:mg·sind+l0=

Q=0.1088J

3)金屬框出磁場過程中,有:

Q=0.1C

mgsin·t4-Bl0q=mv3-mv2

t4=0.12s

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】(1)如圖甲所示,為了觀察雙縫干涉圖樣,在暗室中做光的干涉實(shí)驗(yàn),打開激光器,讓一束黃色的激光通過雙縫。

①在光屏上觀察到的圖案應(yīng)該是圖乙中的_____(選填“a”“b”);

②為了讓光屏上觀察到的條紋間距變大,下列做法可行的是_____。

A.其它條件不變,只將光源換為紅色激光光源

B.其它條件不變,只將光源換為藍(lán)色激光光源

C.其它條件不變,只換一個(gè)雙縫間距較小的雙縫

D.其它條件不變,只減小雙縫與光屏的距離

(2)如圖甲所示為實(shí)驗(yàn)室的一款直流電流表,其接線柱間的標(biāo)識如圖乙所示,其使用說明書上附的電流表內(nèi)部線路如圖丙所示。

①某次用 0~3A 量程測量時(shí),示數(shù)如圖丁所示,其讀數(shù)為_____A.

②該款電流表 0~0.6A 量程對應(yīng)的內(nèi)阻為______請用圖丙中的阻值符號 Rg、R1、R2R3表示).

③若電阻 R1 斷路,則電流表允許通過的最大電流約為_____mA(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】為了測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,某實(shí)驗(yàn)小組按圖(甲)所示的電路圖連好實(shí)驗(yàn)電路,合上開關(guān),電流表和電壓表的讀數(shù)正常,當(dāng)將滑動(dòng)變阻器的滑片由A端向B端逐漸滑動(dòng)時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)逐漸增大,而電壓表的示數(shù)接近1.5V且?guī)缀醪蛔,直到?dāng)滑片滑至臨近B端時(shí)電壓表的示數(shù)急劇變化,這種情況很難讀出數(shù)值分布均勻的幾組不同的電流值、電壓值.

(1)出現(xiàn)上述情況的原因是________,改進(jìn)方法是________

(2)改進(jìn)后,測出幾組電流、電壓的數(shù)值,并畫出如圖(乙)所示的圖象,由圖象可知,這個(gè)電池的電動(dòng)勢E=______V,內(nèi)阻r=_____Ω(均保留三位有效數(shù)字)

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【題目】電動(dòng)自行車的電瓶用久以后性能會(huì)下降,表現(xiàn)之一為電池的電動(dòng)勢變小,內(nèi)阻變大。某興趣小組將一輛舊電動(dòng)自行車充滿電,取下四塊電池,分別標(biāo)為A、B、C、D,測量它們的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。

⑴用多用表直流電壓50V擋測量每塊電池的電動(dòng)勢。測量電池A時(shí),多用電表的指針如圖甲所示,其讀數(shù)為_____V。

⑵用圖乙所示電路測量A、BC、D四塊電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r,圖中R0為保護(hù)電阻,其阻值為。改變電阻箱的阻值R,測出對應(yīng)的電流I,根據(jù)測量數(shù)據(jù)分別作出A、BC、D四塊電池的圖線,如圖丙。由圖線C可知電池C的電動(dòng)勢E=_____V;內(nèi)阻r=_____Ω。

⑶分析圖丙可知,電池_____(選填A”、“B”、“CD”)較優(yōu)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為描繪小燈泡L “3V 1.5W”的伏安特性曲線,某同學(xué)根據(jù)如下可供選擇的器材設(shè)計(jì)了如圖所示電路(電路還沒有完全接好).

A.電流表(量程0.6 A,內(nèi)阻約1Ω)

B.電壓表(量程3V,內(nèi)阻約3kΩ)

C.滑動(dòng)變阻器(200Ω,03A)

D.滑動(dòng)變阻器(10Ω,2 A)

E.電池組(電動(dòng)勢約3V,內(nèi)阻未知)

F.開關(guān),帶夾子的導(dǎo)線若干

G.待測小燈泡

(1)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇________(“C”“D”),請以筆畫線代替導(dǎo)線將尚未連接好的電壓表連入電路中_______________

(2)在該同學(xué)連接最后一根導(dǎo)線的c端到直流電源正極之前,請指出其中的兩個(gè)不當(dāng)之處:I_______________________________;Ⅱ________________________

(3)改正上述兩個(gè)不當(dāng)之處后,他在測量中發(fā)現(xiàn),無論如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,電壓表和電流表的示數(shù)均不能取到較小值,其原因可能是導(dǎo)線__________(填圖中導(dǎo)線代號)沒有連接好.

(4)正確連接電路并排除故障后,通過調(diào)節(jié)滑動(dòng) 變阻器,得到多組電壓表和電流表的示數(shù)如下表所示,根據(jù)表中數(shù)據(jù),在所給方格紙中描點(diǎn)并作出該燈泡的伏安特性曲線._______________

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【題目】如圖所示,關(guān)于兩顆人造地球衛(wèi)星的下列說法正確的是

A.衛(wèi)星a運(yùn)行的周期大于衛(wèi)星b運(yùn)行的周期

B.衛(wèi)星a運(yùn)行的加速度小于衛(wèi)星b運(yùn)行的加速度

C.衛(wèi)星a運(yùn)行的線速度小于衛(wèi)星b運(yùn)行的線速度

D.衛(wèi)星a運(yùn)行的角速度大于衛(wèi)星b運(yùn)行的角速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】通電直導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向如圖所示.“”表示導(dǎo)線中電流I的方向垂直于紙面向里,“⊙”表示導(dǎo)線中電流I的方向垂直于紙面向外.圖中標(biāo)出了導(dǎo)線所受安培力F的方向,其中正確的是( )

A. B. C. D.

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【題目】如圖甲所示,abcd是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框,金屬線框的質(zhì)量為m,電阻為R.在金屬線框的下方有一勻強(qiáng)磁場區(qū)域,MNPQ是勻強(qiáng)磁場區(qū)域的水平邊界,并與線框的bc邊平行,磁場方向垂直于線框平面向里.現(xiàn)使金屬線框從MN上方某一高度處由靜止開始下落,如圖乙是金屬線框由開始下落到bc剛好運(yùn)動(dòng)到勻強(qiáng)磁場PQ邊界的v-t圖象,圖中數(shù)據(jù)均為已知量。重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力.下列說法正確的

A. 0-t1段直線的斜率大于t2-t3段直線的斜率

B. 磁場的寬度一定大于v1t2-t1

C. 磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為

D. 金屬線框在0-t3的時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量為mgv1t2-t1

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【題目】2016211日,美國自然科學(xué)基金召開新聞發(fā)布會(huì)宣布,人類首次探測到了引力波. 216日,中國科學(xué)院公布了一項(xiàng)新的探測引力波的“空間太極計(jì)劃”. 由中山大學(xué)發(fā)起的空間引力波探測工程“天琴計(jì)劃”于20157月正式啟動(dòng). 計(jì)劃從2016年到2035年分四階段進(jìn)行,將向太空發(fā)射三顆衛(wèi)星探測引力波. 在目前討論的初步概念中,天琴將采用三顆全同的衛(wèi)星(SC1、SC2SC3)構(gòu)成一個(gè)等邊三角形陣列,地球恰處于三角形中心,衛(wèi)星將在以地球?yàn)橹行、高度約10萬公里的軌道上運(yùn)行,針對確定的引力波源進(jìn)行探測,這三顆衛(wèi)星在太空中的分列圖類似樂器豎琴,故命名為“天琴計(jì)劃”. 則下列有關(guān)三顆衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)描述正確的是

A. 三顆衛(wèi)星一定是地球同步衛(wèi)星

B. 三顆衛(wèi)星具有相同的加速度

C. 三顆衛(wèi)星的線速度比月球繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度大且大于第一宇宙速度

D. 若知道引力常量G、三顆衛(wèi)星繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)周期T及地球的半徑R,則可估算出地球的密度

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