【題目】均勻?qū)Ь(xiàn)制成的單位正方形閉合線(xiàn)框abcd,每邊長(zhǎng)為L,總電阻為R,總質(zhì)量為m。將其置于磁感強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方h處,如圖所示。線(xiàn)框由靜止自由下落,線(xiàn)框平面保持在豎直平面內(nèi),且cd邊始終與水平的磁場(chǎng)邊界平行。重力加速度為g.當(dāng)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),
(1)求線(xiàn)框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大;
(2)求cd兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大。
(3)若此時(shí)線(xiàn)框加速度大小恰好為g/4,求線(xiàn)框下落的高度h應(yīng)滿(mǎn)足什么條件?
【答案】解:
(1)設(shè)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線(xiàn)框的速度為v,由機(jī)械能守恒定律得
(或由)………………… ( 2分 )
由法拉第電磁感應(yīng)定律得……………………… ( 2分 )
綜合上述兩式解得……………………… ( 1分 )
(2)由閉合電路歐姆定律得到此時(shí)線(xiàn)框中電流
I=……………………………………… ( 2分 )
cd兩點(diǎn)間的電勢(shì)差
U=I()=……………………………… ( 2分 )
(3)由安培力公式得
F=BIL=……………………………………… ( 2分 )
當(dāng)a=g/4,方向向下時(shí),根據(jù)牛頓第二定律
mg-F=ma, …………………………………………( 1分 )
解得下落高度滿(mǎn)足……………………………( 1分 )
當(dāng)a=g/4,方向向上時(shí),根據(jù)牛頓第二定律
F-mg=ma, ……………………………………………… ( 1分 )
解得下落高度滿(mǎn)足……………………… ( 1分 )
【解析】
試題(1)線(xiàn)框現(xiàn)在磁場(chǎng)外做自由落體運(yùn)動(dòng),由可知:
線(xiàn)框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,有:線(xiàn)框切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
(2)cd邊切割磁感線(xiàn),相當(dāng)于電源(等效電源),cd兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相當(dāng)于路端電壓。
回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流
cd兩點(diǎn)間的電壓值
(3)安培力
根據(jù)牛頓第二定律得:
其中
解得:線(xiàn)框下落的高度
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一列簡(jiǎn)諧波在t=0時(shí)刻的波形如圖所示,經(jīng)過(guò)0.1 s,平衡位置位于x=2 m的點(diǎn)M第一次到達(dá)波峰,關(guān)于該波的下列說(shuō)法正確的是( )
A. 波速可能為20 m/s
B. 波的傳播方向一定沿x正方向
C. 波的頻率可能為1.25 Hz
D. 波的周期可能為s
E. N點(diǎn)的速度不可能正在增大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某實(shí)驗(yàn)小組為了測(cè)量某種材料制成的電阻絲的電阻率,實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:
A.電流表 (內(nèi)阻 =100Ω,滿(mǎn)偏電流 =10mA)
B.電流表 (內(nèi)阻 =100Ω,滿(mǎn)偏電流 =25mA)
C.定值電阻 (100Ω,1A)
D.電阻箱 (0~9999Ω,1A)
E.滑動(dòng)變阻器 (100Ω,1A)
F.電源E(36V,內(nèi)阻不計(jì))
G.多用電表,螺旋測(cè)微器,刻度尺
H.開(kāi)關(guān)S和導(dǎo)線(xiàn)若干
某同學(xué)進(jìn)行了以下操作:
(1)用多用電表粗測(cè)電阻絲的阻值,當(dāng)用“×10”擋測(cè)量時(shí),發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小,為了更準(zhǔn)確地測(cè)量該電阻絲的阻值,多用電表的歐姆擋位應(yīng)換為____________(填“×1”或“×100”)擋,并重新進(jìn)行_________(填“機(jī)械調(diào)零”或“歐姆調(diào)零”),若測(cè)量時(shí)指針位置如圖甲所示,則示數(shù)為______________Ω.
(2)把電流表與電阻箱串聯(lián),改裝成量程為36V的電壓表,則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為____Ω.
(3)用改裝好的電表設(shè)計(jì)測(cè)量電阻絲阻值的實(shí)驗(yàn)電路,電路圖如圖乙所示。
(4)測(cè)得電阻絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng),電阻絲的直徑為d,開(kāi)關(guān)閉合后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到合適位置電流表的示數(shù)為 ,電流表 的示數(shù)為 ,則該種材料的電阻率的表達(dá)式為 _____(請(qǐng)用相應(yīng)物理量的字母符號(hào)表示)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在傾角為θ=30°的長(zhǎng)斜面上有一滑塊,從靜止開(kāi)始沿斜面下滑,滑塊質(zhì)量m=2 kg,它與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,滑塊受到的空氣阻力與滑塊下滑的速度大小成正比,即Ff=kv;瑝K從靜止下滑的速度圖象如圖所示,圖中直線(xiàn)a是t=0時(shí)v-t圖象的切線(xiàn)。則μ和k的值為(g取10 m/s2)( )
A. μ=0.23,k=3
B. μ=0.58,k=4
C. μ=0.23,k=5
D. μ=0.58,k=6
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】(10分)如圖所示,固定于水平桌面上足夠長(zhǎng)的兩平行光滑導(dǎo)軌PQ、MN,其電阻不計(jì),間距d=0.5m,P、M兩端接有一只理想電壓表,整個(gè)裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩金屬棒L1、L2平行地?cái)R在導(dǎo)軌上,其電阻均為r=0.1Ω,質(zhì)量分別為M1=0.3kg和M2=0.5kg。固定棒L1,使L2在水平恒力F=0.8N的作用下,由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。試求:
(1) 當(dāng)電壓表讀數(shù)為U=0.2V時(shí),棒L2的加速度為多大;
(2)棒L2能達(dá)到的最大速度vm.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在x軸上有甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)同時(shí)從坐標(biāo)原點(diǎn)沿x軸運(yùn)動(dòng),甲的位置坐標(biāo)滿(mǎn)足x=t2-3t.乙的速度與時(shí)間的關(guān)系滿(mǎn)足v=2-3t,則 ( )
A. 甲質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為3m/s2 B. 乙質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為6m/s2
C. 甲的初速度大小為2m/s D. 在t=ls時(shí)甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)的速度相同
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】奧迪車(chē)有多種車(chē)型,如30TFSI、35TFSI、50TFSI,(每個(gè)車(chē)型字母前的數(shù)字稱(chēng)為G值)G值用來(lái)表現(xiàn)車(chē)型的整體加速度感,數(shù)字越大,加速越快.G值的大小為車(chē)輛從靜止開(kāi)始加速到100km/h的平均加速度數(shù)值(其單位為國(guó)際基本單位)再乘以10.如圖為某一型號(hào)的奧迪尾標(biāo),其值為50TFSI,則該型號(hào)車(chē)從靜止開(kāi)始加速到100km/h的時(shí)間約為( )
A. 5.6 s B. 6.2 s C. 8.7 s D. 9.5 s
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中,所需的實(shí)驗(yàn)器材如圖所示,F(xiàn)已用導(dǎo)線(xiàn)連接了部分實(shí)驗(yàn)電路。
【1】請(qǐng)畫(huà)實(shí)線(xiàn)作為導(dǎo)線(xiàn)從箭頭1和2處連接其余部分電路;
【2】實(shí)驗(yàn)時(shí),將L1插入線(xiàn)圈L2中,合上開(kāi)關(guān)瞬間,觀(guān)察到檢流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),這個(gè)現(xiàn)象揭示的規(guī)律是__________________________
【3】某同學(xué)設(shè)想使線(xiàn)圈L1中電流逆時(shí)針(俯視)流動(dòng),線(xiàn)圈L2中電流順時(shí)針(俯視)流動(dòng),可行的實(shí)驗(yàn)操作是
A. 抽出線(xiàn)圈L1 B. 插人軟鐵棒
C. 使變阻器滑片P左移 D. 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,M為半圓形導(dǎo)線(xiàn)框,圓心為OM;N是圓心角為直角的扇形導(dǎo)線(xiàn)框,圓心為ON;兩導(dǎo)線(xiàn)框在同一豎直面(紙面)內(nèi);兩圓弧半徑相等;過(guò)直線(xiàn)OMON的水平面上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于紙面,F(xiàn)使線(xiàn)框M、N在t = 0時(shí)從圖示位置開(kāi)始,分別繞垂直于紙面、且過(guò)OM和ON的軸,以相同的周期T逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則( )
A. 兩導(dǎo)線(xiàn)框中均會(huì)產(chǎn)生正弦交流電
B. 兩導(dǎo)線(xiàn)框中感應(yīng)電流的周期都等于T
C. 在 時(shí),兩導(dǎo)線(xiàn)框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等
D. 兩導(dǎo)線(xiàn)框的電阻相等時(shí),兩導(dǎo)線(xiàn)框中感應(yīng)電流的有效值也相等
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