练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    6．在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时，恰好以速度 v1做匀速直线运动；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度v2做匀速直线运动，从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框的动能变化量为△Ek（末动能减初动能），重力对线框做功为W1，安培力对线框做功为W2，下列说法中正确的有（　　）
    A．在下滑过程中，由于重力做正功，所以有v2＞v1
    B．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，机械能守恒
    C．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程，有（W1-△Ek）机械能转化为电能
    D．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框动能的变化量大小为△Ek=W1+W2

    分析 当ab边刚越好JP时，线框的上下两边都切割磁感线，产生感应电动势，根据法拉第定律、欧姆定律求出线圈所受的安培力的大小；
    两次匀速运动时，重力沿斜面向下的分力与安培力平衡，列式求解速度v1：v2；
    结合功能关系列式分析机械能变化量、动能变化量．

    解答 解：A、在ab进入时刻，根据平衡条件，有：BIL=mg，
    其中：I=$\frac{BL{v}_{1}}{R}$，
    故：$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{1}}{R}=mgsinθ$，
    在ab达到MN与JP的中间位置的时刻，根据平衡条件，有：
    2BI′L=mgsinθ，
    其中：I′=$\frac{2BL{v}_{2}}{R}$，
    故$\frac{{4B}^{2}{L}^{2}{v}_{2}}{R}=mgsinθ$，
    联立解得：v1=4v2，故A错误；
    B、从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，由于要克服安培力做功，机械能减小，减小量等于产生的焦耳热，故B错误；
    C、从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，动能减小了，故△Ek＜0；根据能量守恒定律，有（W1+△Ek）机械能转化为电能，故C错误；
    D、从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，重力对线框做功为W1，安培力对线框做功为W2，根据动能定理，线框动能的变化量大小为△Ek=W1+W2，故D正确；
    故选：D

    点评 本题中线框出现两次平衡状态，由E=BLv、I=$\frac{E}{R}$、F=BIL推导安培力的表达式是关键，要注意t2时刻线框ab、cd都切割磁感线产生感应电动势，线框中总电动势为2BLv．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    6．在做《探究求合力的方法》的实验时，某同学做了如下实验步骤．
    （1）请将下述实验步骤按正确顺序排列应是DBACE
    A．只用一只弹簧秤，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置，记下弹簧秤的读数F和细绳方向
    B．记下两弹簧秤读数，描出两力的方向
    C．在白纸上按同一比例做出力F1，F2和F的图示，比较表示这三个力的有向线段并找出它们的关系，用虚线把这三个力的箭头端连接得到启示．
    D．在水平放置的木板上，垫一张白纸，把橡皮条的一端固定板上A点，用两条细绳连
    接在橡皮条的另一端，通过细绳同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，使橡皮条与细绳的连接点到达某一位置、并记下此位置
    E．改变两弹簧秤拉力的大小和方向，重做两次实验，看看结论是否相同．
    （2）本实验采用的科学方法是D
    A．理想实验法   B．控制变量法   C． 建立物理模型法   D．等效替代法．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    7．一根置于水平面上的光滑玻璃管（绝缘体），内部有两个完全相同的弹性（碰撞时没有能量损失）金属球A、B，带电量分别为7Q和-Q，从图示位置由静止开始释放，经一段时间后两球再次经过图示位置，下列说法正确的是（　　）
    A．此过程中系统电势能增加
    B．此过程中系统电势能不变
    C．前后两次在图示位置时加速度大小之比为7：9
    D．前后两次在图示位置时加速度大小之比为7：16

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    4．某同学设计出如图甲所示的测量弹簧弹性势能和物块与桌面间的动摩擦因数的装置，实验过程如下：

    （1）用重锤确定水平地面上桌面边沿投影的位置O；
    （2）将弹簧一端固定在桌面边沿的墙面上；
    （3）用滑块把弹簧压缩到某一位置，释放滑块，测出滑块落地点与O点的水平距离x；再通过在滑块上增减码来改变滑块的质量m，重复上述操作，每次压缩到同一位置，得出一系列滑块质量m与水平距离x的值．根据这些数值，作出x2-$\frac{1}{m}$图象如图乙所示．
    （4）除了滑块的质量和滑块落地点与O点的水平距离x外，还需要测量的物理量有BC．
    A．弹簧的原长L0                                     B．弹簧压缩后滑块到桌面边沿的距离L
    C．桌面到地面的高度H                             D．弹簧压缩前滑块到桌面边沿的距离L1
    （5）已知当地的重力加速度为g，由图象可知，每次弹簧被压缩时具有的弹性势能大小是$\frac{bg}{4aH}$．滑块与水平桌面之间的动摩擦因数μ=$\frac{a}{4HL}$．（用图象中的a、b及步骤（4）中所选物理量符号字母表示）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    1．如图所示，用长为L的丝线悬挂着一质量为m、带电荷量为+q的小球，将它们放入水平向右的匀强电场中，电场强度大小E=$\frac{\sqrt{3}mg}{3q}$，今将小球拉至水平方向的A点由静止释放．
    （1）求小球落至最低点B处的速度大小．
    （2）若小球落至最低点B处时，绳突然断开，同时使电场反向，大小不变，则小球在以后的运动过程中的最小动能为$\frac{3}{8}（2+\frac{\sqrt{3}}{3}）mgL$．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    11．如图所示，真空中的坐标xoy的第一象限内存在着匀强电场，电场的方向竖直向下，大小为E，边长为L的正方形区域ABCD的两边与坐标轴重合，P和Q分别为BC和OC的中点，现有质量为m，带电量为q的粒子以一定的速度沿AB方向从A点射入电场，粒子恰好垂直经过OB连线，不计粒子的重力，则
    （1）判断粒子是带正电荷还是负电荷？
    （2）求粒子经过x轴时的动能；
    （3）调整粒子射入时速度大小，粒子第一次经过P点，第二次经过Q点，求粒子经过P点时的动能和经过Q点时的动能之比．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    18．如图所示，在一匀强电场中有a、b、c三点，a、b两点相距10cm，a、b两点连线与a、c两点连线的夹角为37°，a、c两点连线与b、c两点连线垂直，将电量为q1=-2×10-8C的电荷由a点移动到b点，克服电场力做功为8×10-6J，若将电量为q2=+1.5×10-8C的电荷由a点移动到c点，电场力做功为3×10-6J．求该匀强电场的场强大小与方向．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    15．如图所示，一半径为R的光滑绝缘四分之一圆弧槽轨道，固定在水平向右的匀强电场中．槽的近缘A与圆心O在同一高度．一质量为m的带电小球从槽的边缘A处由静止释放，沿轨道滚到最低点B时，球对轨道的压力为2mg．
    （1）求小球在电场中运动到B点正下方向时的速度大小．
    （2）求小球受到的电场力的大小和方向．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    16．如图所示，一电量为q=5×10-8C，质量m=5×10-8kg的带电粒子，以初速度v0=2000m/s，沿中心线垂直电场线射入两块平行金属板间，金属板间距为d=2cm、金属板板长度L=20cm；金属板间电压为U=10000V，不计重力，试求：
    （1）带电粒子从两板间射出时，竖直方向的位移y多大；
    （2）带电粒子从两板间射出时，竖直方向的分速度vy多大．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案