【題目】直流電動(dòng)機(jī)的工作原理可以簡化為如圖所示的情景，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)。軌道端點(diǎn)MP間接有直流電源，電源內(nèi)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v0（v0平行于MN）向右做勻速運(yùn)動(dòng)，通過滑輪勻速提升重物，電路中的電流為I。求：

（1）物體重力；

（2）從宏觀角度看導(dǎo)體棒由于運(yùn)動(dòng)切割磁感線，產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，該電動(dòng)勢(shì)總是削弱電源的電動(dòng)勢(shì)，我們把這個(gè)電動(dòng)勢(shì)稱為反電動(dòng)勢(shì)；

①試證明：電流克服反電動(dòng)勢(shì)做功的功率等于該“電動(dòng)機(jī)”提升重物所增加的機(jī)械功率；

②求出該“電動(dòng)機(jī)”提升重物的機(jī)械效率。

【答案】(1)BIL(2)

【解析】

（1）棒ab受到的安培力

物體重力G=mg=BIL

（2）①證明：克服反電動(dòng)勢(shì)做功為

重物增加的機(jī)械能：

因?yàn)?/span>mg=BIL

所以：W1=E，得證；

②電動(dòng)機(jī)輸入功率：P1=EI

電動(dòng)機(jī)輸出功率：

又 可得：，

則電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率為：

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】利用圖甲所示的裝置做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)，所接交流電的頻率為；

（1）為了減小長木板對(duì)小車摩擦力的影響，必須在長木板_____（填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）滑輪的一端下面墊一塊木塊，反復(fù)移動(dòng)木塊的位置；

（2）平衡摩擦力后，保持砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m不變，改變小車的質(zhì)量M，探究加速度a與小車質(zhì)量的關(guān)系，為盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差，m與M之間應(yīng)滿足的關(guān)系是m_____M。

（3）某同學(xué)把實(shí)驗(yàn)得到的幾組數(shù)據(jù)畫成圖乙的圖像，為了更直觀描述物體的加速度跟其質(zhì)量的關(guān)系，請(qǐng)你根據(jù)他的圖像在圖丙中畫出圖像____________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平軌道AB段為粗糙水平面，BC段為一水平傳送帶，兩段相切于B點(diǎn)．一質(zhì)量為m＝1kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))靜止于A點(diǎn)，AB距離為x＝2m。已知物塊與AB段和BC段的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.5，g取10m/s2，sin37°=0.6.

(1)若給物塊施加一水平拉力F＝11N，使物塊從靜止開始沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去拉力，物塊在傳送帶靜止情況下剛好運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，求傳送帶的長度；

(2)在(1)問中，若將傳送帶繞B點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)37°后固定(AB段和BC段仍平滑連接)，要使物塊仍能到達(dá)C端，則在AB段對(duì)物塊施加拉力F′應(yīng)至少多大；

(3)若物塊以初速度v0從A點(diǎn)開始向右運(yùn)動(dòng)，并仍滑上(2)問中傾斜的傳送帶，且傳送帶以4m/s速度向上運(yùn)動(dòng)，要使物塊仍能到達(dá)C點(diǎn)，求物塊初速度v0至少多大。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一交流發(fā)電機(jī)的原理示意圖，其中矩形線圈abcd的邊長ab=cd=50cm，bc=ad=20cm，匝數(shù)n=100，線圈的總電阻r=0.20Ω，線圈在磁感強(qiáng)度B=0.050T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸OOˊ勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度ω＝100πrad/s。線圈兩端通過電刷E、F與阻值R=4.8Ω的定值電阻連接。（計(jì)算時(shí)π取3）

（1）從線圈經(jīng)過中性面開始計(jì)時(shí)，寫出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式；

（2）求此發(fā)電機(jī)在上述工作狀態(tài)下的電流表示數(shù)；

（3）求從線圈經(jīng)過中性面開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過周期時(shí)間通過電阻R的電荷量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】美國物理學(xué)家密立根用精湛的技術(shù)測(cè)量光電效應(yīng)中幾個(gè)重要的物理量，這項(xiàng)工作成了愛因斯坦方程式在很小誤差范圍內(nèi)的直接實(shí)驗(yàn)證據(jù)。密立根的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵簻y(cè)量金屬的遏止電壓Uc。入射光頻率v，由此計(jì)算普朗克常量h，并與普朗克根據(jù)黑體輻射得出的相比較，以檢驗(yàn)愛因斯坦光電效應(yīng)方程式的正確性。如圖所示，是根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)作出的Uc－圖像，電子的電荷量e=1.6×10－19C。試根據(jù)圖像和題目中的已知條件：

（1）寫出愛因斯坦光電效應(yīng)方程（用Ekm 、h、、W0表示）；

（2）由圖像可知這種金屬的截止頻率c；

（3）若圖像的斜率為k，寫出普朗克常量的表達(dá)式，并根據(jù)圖像中的數(shù)據(jù)求出普朗克常量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】已知萬有引力常量G，那么在下列給出的各種情景中，能根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)求出火星平均密度的是

A. 在火星表面使一個(gè)小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，測(cè)出下落的高度H和時(shí)間t

B. 發(fā)射一顆貼近火星表面繞火星做圓周運(yùn)動(dòng)的飛船，測(cè)出飛船的周期T

C. 觀察火星繞太陽的圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)出火星的直徑D和火星繞太陽運(yùn)行的周期T

D. 發(fā)射一顆繞火星做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，測(cè)出衛(wèi)星繞火星運(yùn)行的軌道半徑r和衛(wèi)星的周期T

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,一臺(tái)有兩個(gè)副線圈的變壓器,原線圈匝數(shù)n1=1 100匝,接入電壓U1=220 V的電路中。

(1)要求在兩個(gè)副線圈上分別得到電壓U2=6 V,U3=110 V,它們的匝數(shù)n2、n3分別為多少?

(2)若在兩副線圈上分別接上“6 V　20 W”“110 V　60 W”的兩個(gè)用電器,原線圈的輸入電流為多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平軌道AB與位于豎直面內(nèi)半徑為R的半圓形光滑軌道BCD相連，半圓形軌道的BD連線與AB垂直。質(zhì)量為m可看作質(zhì)點(diǎn)的小滑塊在恒定外力作用下從水平軌道上的A點(diǎn)由靜止開始向左運(yùn)動(dòng)，到達(dá)水平軌道的未端B點(diǎn)時(shí)撤去外力，小滑塊繼續(xù)沿半圓形光滑軌道運(yùn)動(dòng)，且恰好能通過軌道最高點(diǎn)D，滑塊脫離半圓形軌道后又剛好落到A點(diǎn)。已知重力加速度為g，求：

（1）滑塊通過D點(diǎn)的速度大小

（2）滑塊經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入圓形軌道時(shí)對(duì)軌道壓力的大小

（3）滑塊在AB段運(yùn)動(dòng)過程中的加速度大小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)有一段不光滑的斜直軌道與光滑的圓形軌道相切，切點(diǎn)P與圓心O的連線與豎直方向的夾角為θ＝60°，圓形軌道的半徑為R，一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上A點(diǎn)由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)，A點(diǎn)相對(duì)圓形軌道底部的高度h＝7R，物塊通過圓形軌道最高點(diǎn)C時(shí)，與軌道間的壓力大小為3mg.求：

(1)物塊通過軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度大�。�

(2)物塊通過軌道最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力大�。�

(3)物塊與斜直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝？

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