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【题目】如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为37°,宽度为0.5m,电阻忽略不计,其上端接一小灯泡,电阻为。质量为0.2 kg的导体棒MN垂直于导轨放置,距离顶端1m,接入电路的电阻为,两端与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为0.5。在导轨间存在着垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。先固定导体棒MN2s后让MN由静止释放,运动一段时间后,小灯泡稳定发光。重力加速度gsin37°0.6。求

11s时流过小灯泡的电流大小和方向;

2)小灯泡稳定发光时导体棒MN运动的速度。

【答案】10.1A,方向M→N,(25m/s

【解析】(1)在0-2s内,导体棒MN固定不动,磁场的磁感应强度均匀增大,回路中产生恒定的感应电动势和感应电流,根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势,由闭合电路欧姆定律求解感应电流的大小,由楞次定律判断感应电流的方向.(2)2sMN由静止释放,先做加速运动,速度增大时,所受的安培力增大,加速度减小,当加速度减小至零时做匀速直线运动,达到稳定状态,由平衡条件和安培力与速度的关系,求出稳定时MN的速度.

1)由图知

根据法拉第电磁感应定律得在0-2s内回路中产生的感应电动势

感应电流的大小

根据楞次定律判断可知,回路中电流的方向为M→N

(2)2s后,当MN棒匀速直线运动时达到稳定状态,设稳定时速度为v

则产生的感应电动势为

感应电流的大小

MN棒所受的安培力大小,方向沿轨道向上

联立得:

MN棒匀速运动时,受力平衡,则有:

由上两式得:

代入解得:v=5m/s

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一物体分别沿三个倾角不同的光滑斜面由静止开始从顶端下滑到底端CDE处,三个过程中重力的冲量依次为I1I2I3,动量变化量的大小依次为Δp1、Δp2、Δp3,到达下端时重力的瞬时功率依次为P1P2P3,则有

A. I1<I2<I2,Δp1p2p3P1=P2=P3

B. I1<I2<I3,Δp1p2p3P1>P2>P3

C. I1=I2=I3,Δp1p2p3P1>P2>P3

D. I1=I2=I3,Δp1p2p3P1=P2=P3

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在光滑绝缘的水平面上方,有两个方向相反的水平方向的匀强磁场,PQ为两磁场的边界,磁场范围足够大,磁感应强度的大小分别为B1=B,B2=2B,一个竖直放置的边长为a、质量为m、电阻为R的正方形金属线框,以初速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动,当线框运动到在每个磁场中各有一半的面积时,线框的速度为v/2,则下列判断正确的是(  )

A. 此过程中通过线框截面的电量为

B. 此过程中线框克服安培力做的功为

C. 此时线框的加速度为

D. 此时线框中的电功率为

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某地区的地下发现天然气资源,如图所示,在水平地面P点的正下方有一球形空腔区域内储藏有天然气.假设该地区岩石均匀分布且密度为ρ,天然气的密度远小于ρ,可忽略不计.如果没有该空腔,地球表面正常的重力加速度大小为g;由于空腔的存在,现测得P点处的重力加速度大小为kg (其中k<l).已知引力常量为G,球形空腔的球心深度为d,则此球形空腔的体积是

A. B.

C. D.

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【题目】截面积为100匝圆形线圈A处在匀强磁场中,磁场方向垂直线圈平面向里,如图所示,磁感应强度正按的规律均匀减小,开始时S未闭合. C=30F,线圈内阻不计.求:

1S闭合后,通过的电流大小;

2S闭合后一段时间又断开,则S切断后通过的电量是多少?

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【题目】据外媒综合报道,英国著名物理学家史蒂芬·霍金在2018314日去世,享年76岁。这位伟大的物理学家,向人类揭示了宇宙和黑洞的奥秘。高中生对黑洞的了解为光速是在星球(黑洞)上的第二宇宙速度。对于普通星球,如地球,光速仍远远大于其宇宙速度。现对于发射地球同步卫星的过程分析,卫星首先进入椭圆轨道I,P点是轨道I上的近地点,然后在Q点通过改变卫星速度,让卫星进入地球同步轨道Ⅱ,则

A. 卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于第一宇宙速度7.9km/s

B. 该卫星的发射速度必定大于第二宇宙速度11.2km/s

C. 在轨道I上,卫星在P点的速度大于第一宇宙速度7.9km/s

D. 在轨道I上,卫星在Q点的速度大于第一宇宙速度7.9km/s

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【题目】某些放射性元素如的半衰期很短,在自然界很难被发现,可以在实验室使用人工的方法发现.已知经过一系列α衰变和β衰变后变成,下列说法正确的是(  )

A. 的原子核比的原子核少28个中子

B. 衰变过程中共发生了4α衰变和7β衰变

C. 衰变过程中共有4个中子转变为质子

D. 继续衰变成新核,需放出一个α粒子

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【题目】某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验。气垫导轨装置如图(a)所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块1、滑块2、弹射架等组成。在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,当向导轨空腔内不断通入压缩空气时,从小孔中喷出的气流使滑块稳定地漂浮在导轨上.现在滑块1后安装打点计时器以测量其运动速度。实验时,先推动滑块1使之获得一个初速度,之后滑块1匀速运动,运动了一段时间后与原来静止的滑块2发生了碰撞,碰撞后两个滑块一起向前匀速运动。运动过程中打出的纸带如图b所示。

1)若已测得打点纸带如图(b)所示,并测得各计数点间距(已标在图示上).A为运动的起点,则应选_________ 段来计算A碰前的速度.应选 __________ 段来计算AB碰后的共同速度(以上两空选填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”.

2)已测得小车A的质量m1=0.4 kg,小车B的质量为m2=0.2 kg,则碰前两小车的总动量为____ kg·m/s,碰后两小车的总动量为___________ kg·m/s.

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【题目】在操场400米标准跑道上有相距L=31m的甲,乙两名同学,如图所示(图就是一个400M跑道,左边一个甲,右边一个乙,两人开始在直道上).甲同学以4m/s的速率绕操场逆时针慢跑,乙同学开始处于静止状态,他加速的最大加速度为1m/s2,跑步中最大速率为5m/s。乙同学此时开始沿跑道跑,则至少需要多长时间与甲相遇?

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同步练习册答案
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