【題目】如圖所示,大小為B=1T的水平方向勻強(qiáng)磁場(chǎng)的上下邊界分別是MN、PQ,磁場(chǎng)寬度為L=16米,。一個(gè)邊長(zhǎng)為a=1米的正方形導(dǎo)線框從磁場(chǎng)上方豎直下落,線框的質(zhì)量為m=1Kg,電阻為R=1歐,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中上下兩邊始終與磁場(chǎng)邊界平行,若線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中感應(yīng)電流保持不變。(運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力不計(jì),重力加速度為g=10m/s2)求:
(1)線框下端進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度。
(2)若線框上端離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)線框恰好保持平衡,求線框離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中流經(jīng)線框電量q和線框完全通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生的熱量Q。
(3)線框下端即將離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)線框的加速度。
【答案】(1) 10m/s (2) (3)
【解析】試題分析:線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中感應(yīng)電流保持不變,說(shuō)明作勻速運(yùn)動(dòng),由法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和安培力公式、平衡條件結(jié)合,可求得線框下端進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度;當(dāng)線框上端離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)恰好保持平衡,說(shuō)明線框受到的安培力與重力相等,則線框上端離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)與線框下端進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度相等.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和電量公式求解電量q.再由能量守恒定律求解熱量Q;線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻加速運(yùn)動(dòng),由運(yùn)動(dòng)學(xué)速度位移關(guān)系公式求解線框下端即將離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)線框的速度,根據(jù)牛頓第二定律求解加速度.
(1)由題意可知,線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)線的速度為v1,此過(guò)程線圈的重力與安培力平衡,則有: ,代入數(shù)據(jù)解得:
(2)線框離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中流經(jīng)線框電量q為:
由題意可知,線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)重力等于安培力,線框上端離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)線框恰好保持平衡,也有重力等于安培力。由此可知?jiǎng)幽茏兓繛榱。根?jù)能量守恒可得:
(3)線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)線框下端即將離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度為v2,則
此時(shí)線框受到的安培力為: 、重力mg,則加速度為,聯(lián)立解得:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法不正確的是( )
A.線速度不變
B.角速度不變
C.頻率不變
D.周期不變
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,間距為L的光滑M、N金屬軌道水平平行放置,ab是電阻為R0的金屬棒,可緊貼導(dǎo)軌滑動(dòng),導(dǎo)軌右側(cè)連接水平放置的平行板電容器,板間距為d,板長(zhǎng)也為L,導(dǎo)軌左側(cè)接阻值為R的定值電阻,其它電阻忽略不計(jì)。軌道處的磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向下,電容器處的磁場(chǎng)垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B。當(dāng)ab以速度v0向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),一帶電量大小為q的顆粒以某一速度從緊貼A板左側(cè)平行于A板進(jìn)入電容器內(nèi),恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng),并剛好從C板右側(cè)邊緣離開(kāi)。求:
(1)AC兩板間的電壓U;
(2)帶電顆粒的質(zhì)量m;
(3)帶電顆粒的速度大小v。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,A是靜止在赤道上的物體,隨地球自轉(zhuǎn)而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。B、C是同一平面內(nèi)兩顆人造衛(wèi)星,B位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道上,C是地球同步衛(wèi)星。已知第一宇宙速度為v,物體A和衛(wèi)星B、C的線速度大小分別為vA、vB、vC,周期大小分別為TA、TB、TC,則下列關(guān)系正確的是( )
A. vA=vB=vC
B. vA<vB<vC<v
C. TA=Tc>TB
D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,細(xì)線的一端固定于O點(diǎn),另一端系一小球.在水平拉力作用下,小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn).在此過(guò)程中拉力的瞬時(shí)功率變化情況是( )
A. 逐漸增大
B. 逐漸減小
C. 先增大,后減小
D. 先減小,后增大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,河寬d=120 m,設(shè)船在靜水中的速度為v1,河水的流速為v2,小船從A點(diǎn)出發(fā),在渡河時(shí),船身保持平行移動(dòng),若出發(fā)時(shí)船頭指向河對(duì)岸的上游B點(diǎn)處,經(jīng)過(guò)10 min,小船恰好到達(dá)河正對(duì)岸的C點(diǎn),若出發(fā)時(shí)船頭指向河正對(duì)岸的C點(diǎn),經(jīng)過(guò)8 min小船到達(dá)C點(diǎn)下游的D點(diǎn)處,求:
(1)小船在靜水中的速度v1的大;
(2)河水的流速v2的大;
(3)在第二次渡河中小船被沖向下游的距離SCD:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一臺(tái)理想變壓器,其原線圈2200匝,副線圈440匝,并接一個(gè)100Ω的負(fù)載電阻,如圖所示,則:
(1)當(dāng)原線圈接在44V直流電源上時(shí),電壓表示數(shù)_______V, 電流表示數(shù)_______A.
(2)當(dāng)原線圈接在220V交流電源上時(shí),電壓表示數(shù)_______V, 電流表示數(shù)_______A.此時(shí)輸入功率為_______W,變壓器的效率為________.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】實(shí)際電流表有內(nèi)阻,可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián)。測(cè)量實(shí)際電流表G1內(nèi)阻r1的電路如圖所示。供選擇的儀器如下:
①待測(cè)電流表G1(0~5mA,內(nèi)阻約300Ω),
②電流表G2(0~10mA,內(nèi)阻約100Ω),
③定值電阻R1(300Ω),
④定值電阻R2(10Ω),
⑤滑動(dòng)變阻器R3(0~1000Ω),
⑥滑動(dòng)變阻器R4(0~20Ω),
⑦干電池(1.5V),
⑧電鍵S及導(dǎo)線若干。
(1)定值電阻應(yīng)選___________,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選___________。(在空格內(nèi)填寫序號(hào))
(2)補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟:
①按電路圖連接電路,并將滑動(dòng)觸頭移至最左端;
②閉合電鍵S,移動(dòng)滑動(dòng)觸頭至某一位置,記錄G1、G2的讀數(shù)I1、I2;
③___________________________________________;
④以I2為縱坐標(biāo),I1為橫坐標(biāo),作出相應(yīng)圖線,如圖所示。
(3)根據(jù)I2-I1圖線的斜率k及定值電阻,寫出待測(cè)電流表內(nèi)阻的表達(dá)式r1=______________________。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在研究產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的實(shí)驗(yàn)中,如圖1所示,把條形磁鐵插入或者拔出閉合線圈的過(guò)程,線圈的面積盡管沒(méi)有變化,但是線圈內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)弱發(fā)生了變化,此時(shí)閉合線圈中______感應(yīng)電流(填“有”或“無(wú)”).繼續(xù)做如圖2所示的實(shí)驗(yàn),當(dāng)導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),盡管磁場(chǎng)的強(qiáng)弱沒(méi)有變化,但是閉合回路的面積發(fā)生了變化,此時(shí)回路中______感應(yīng)電流(填“有”或“無(wú)”).因?yàn)椴还苁谴艌?chǎng)強(qiáng)弱發(fā)生變化,還是回路面積發(fā)生變化,都是穿過(guò)線圈所圍面積的磁通量發(fā)生了變化.這種觀察總結(jié)的方法是物理學(xué)中重要的研究方法,即歸納法.
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