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【题目】所图所示,匝数N=100、截面积s=1.0×10-2m2、电阻r=0.15Ω的线圈内有方向垂直于线圈平面向上的随时间均匀增加的匀强磁场B1,其变化率k=0.80T/s。线圈通过开关S连接两根相互平行、间距d=0.20m的竖直导轨,下端连接阻值R=0.50Ω的电阻。一根阻值也为0.50Ω、质量m=1.0×10-2kg的导体棒ab搁置在等高的挡条上。在竖直导轨间的区域仅有垂直纸面的不随时间变化的匀强磁场B2。接通开关S后,棒对挡条的压力恰好为零。假设棒始终与导轨垂直,且与导轨接触良好,不计摩擦阻力和导轨电阻。

(1)求磁感应强度B2的大小,并指出磁场方向;

(2)断开开关S后撤去挡条,棒开始下滑,经t=0.25s后下降了h=0.29m,求此过程棒上产生的热量。

【答案】(1)0.50T,垂直纸面向外(2)

【解析】(1)线圈的感应电动势为

流过导体棒的电流

导体棒对挡条的压力为零,有,解得

因为安培力向上,棒中电流向左,根据左手定则可知磁场方向垂直纸面向外

(2)根据动量定律,解得

ab棒产生的热量,解得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器,工作原理示意图如图所示。置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可忽略。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,高频交流电频率为f,加速电压为U,若A处粒子源产生的质子质量为m、电荷量为+q,在加速器中被加速,且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影啊。则下列说法正确的是

A. 质子被加速后的最大速度不可能超过2πRf

B. 质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比

C. 质子第3次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为1

D. 不改变磁感应强度B和交流电频率f该回旋加速器的最大动能不变

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【题目】用图甲、乙两个电路分别测一个电压表的内电阻。

部分备选器材数据如下:

A.待测电压表V,量程3V,内阻约为1kΩ;电源电动势为5V,

B.电流表A1,量程10mA,内阻未知,

C.电流表A2,量程0.6A,内阻未知,

D.定值电阻 R1=100Ω,R2 =500Ω,R3=1000Ω;

E.滑动变阻器R4=10Ω,R5=1000Ω,

(1)采用图甲电路,从下面所列步骤中选出合理的步骤,按顺序排列为______________

a.将变阻器滑动触头移到b端,闭合电键;

b.将变阻器滑动触头移到a端,闭合电键;

c.保持滑动变阻器阻值不变,调电阻箱阻值使电压表指针偏转满刻度一半,同时记下电阻箱阻值为R0

d.调滑动变阻器使电压表指针偏转满刻度;

e.将电阻箱阻值调到零;

按上述步骤得出电压表内电阻的测量值等于__________,为减小误差,滑动变阻器应选_________

(2)采用图乙电路,要求两表示数适当,能尽量多取数据,电流表应选______,定值电阻R应选________。按所测UI值画出U-I图线,得出图线斜率为k,用斜率k和定值电阻R表示,测得电压表内阻为______

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【题目】如图所示,有三个质量相等,分别带正电、带负电和不带电的小球,从平行板电场的中点以相同的初速度垂直于电场方向进入,它们分别落在ABC三点,下列说法正确的是

A. 落在C点的小球带正电

B. 落在A点的小球带正电

C. 三个小球在电场中运动的时间相等

D. 三个小球到达极板时的动能关系为

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【题目】如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒,导体棒中通有大小为I、方向垂直纸面向里的电流,欲使导体棒静止在斜面上,可以施加方向垂直于导体棒的匀强磁场.求:

1)若匀强磁场的方向在竖直方向,则磁场方向是向上还是向下?磁感应强度B1为多大?

2)若导体棒与斜面间无挤压,则施加的磁场方向如何?则磁感应强度B2为多大?

3)沿什么方向施加匀强磁场可使磁感应强度最小?最小值B3为多少?

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【题目】(a)为一列简谐横波在t=0.10 s时刻的波形图,P是平衡位置在x=1.0 m处的质点,Q是平衡位置在x=4.0 m处的质点;(b)为质点Q的振动图像。下列说法正确的是( )

A. t=0.10 s,质点Qy轴正方向运动

B. t=0.25 s,质点P的加速度方向与y轴正方向相同

C. 质点Q简谐运动的表达式为y=0.10 sin 10πt m

D. t=0.10 st=0.25 s,质点P通过的路程为30 cm

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【题目】如图所示,水平放置的粗糙U形框架上接一个阻值为的电阻,放在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,一个半径为L、质量为m的半圆形硬导体AC在水平向右的恒定拉力F作用下,由静止开始运动距离d后速度达到v,半圆形硬导体AC的电阻为r,其余电阻不计.下列说法正确的是( )

A. 此时AC两端电压为

B. 此时AC两端电压为

C. 此过程中电路产生的电热为

D. 此过程中通过电阻R0的电荷量为

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【题目】两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,mA=1 kg,mB=2 kg,vA=6 m/s,vB=2 m/s.A追上B并发生碰撞后,两球A、B速度的可能值是( )

A. vA′=5 m/s,vB′=2.5 m/s B. vA′=2 m/s,vB′=4 m/s

C. vA′=-4 m/s,vB′=7 m/s D. vA′=7 m/s,vB′=1.5 m/s

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【题目】传感器是把非电学物理量(如位移、压力、流量、声强等)转换成电学量的一种元件.如图所示为一种电容传感器,电路可将声音信号转化为电信号.电路中构成一个电容器, 是固定不动的金属板, 是能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜.若声源发出频率恒定的声波使振动,则在振动过程中(

A. 板之间的电场强度不变

B. 板所带的电荷量不变

C. 向右位移最大时,电容器的电容量最大

D. 电路中始终有方向不变的电流

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