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如图所示,两根竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨间距为l,导轨上端接有电阻R和一个理想电流表,导轨电阻忽略不计。导轨下部的匀强磁场区域有虚线所示的水平上边界,磁场方向垂直于金属导轨平面向外。质量为m、电阻为r的金属杆MN,从距磁场上边界h处由静止开始沿着金属导轨下落,金属杆进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为I。金属杆下落过程中始终与导轨垂直且接触良好。已知重力加速度为g,不计空气阻力。求:

(1)磁感应强度B的大小;

(2)电流稳定后金属杆运动速度的大小;

(3)金属杆刚进入磁场时,MN两端的电压大小。


(1)电流稳定后,导体棒做匀速运动,有BIl=mg 

     解得磁感应强度 B=               (4分)

(2)设电流稳定后导体棒做匀速运动的速度为v

感应电动势 E=Blv                            

感应电流 I=  

解得 v=                    (6分)

(3)金属杆在进入磁场前,机械能守恒,设进入磁场时的速度为v0,则由机械能守恒定律,有                                      

解得

此时的电动势E0=Blv0

感应电流I0=

MN两端的电压 UMN=I0R==           (6分)


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


如图,一深度为1m的圆柱形绝热气缸竖直放置,通过带有温度计的绝热活塞封闭着一定质量的理想气体A。活塞(连同温度计)的重力产生的压强为2×104Pa,活塞的横截面积为100cm2,图示时刻活塞处于静止平衡状态,气体的温度为27℃,与容器底部相距0.5m。现在通过电热丝缓慢加热气体,当电热丝产生的热量为1000J时,气体将活塞刚好推至缸口(尚未脱离气缸)并停止加热,此时气体温度稳定为T1。已知大气压强为1.0×105Pa,不计活塞厚度及活塞与气缸间的摩擦,不计理想气体的重力势能。

(i)推算活塞恰好在缸口时气体温度T1的值及加热过程中气体内能的改变量;

(ii)现用竖直方向的压力再将活塞缓慢压回到图示位置并保持静止平衡,此时温度计稳定显示为387℃,计算该时刻竖直压力的大小。

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在下列4个核反应方程中,x表示粒子的是

       A.         B.

       C.          D.

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示是一列简谐横波在某时刻的波动图象,从该时刻开始,此波中d质点第一次到达波谷的时间比e质点第一次到达波谷的时间早0.10 s.若b质点的平衡位置为xm,求至少经过多长时间b质点经过平衡位置且向下运动以及b质点在这段时间内经过的路程.

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科目:高中物理 来源: 题型:


把一个电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接。先使开关S与1端相连,电源向电容器充电;然后把开关S掷向2端,电容器放电。与电流传感器相连接的计算机所记录这一过程中电流随时间变化的I-t曲线如图乙所示。下列关于这一过程的分析,正确的是

A.在形成电流曲线1的过程中,电容器两极板间电压逐渐减小

B.在形成电流曲线2的过程中,电容器的电容逐渐减小

C.曲线1与横轴所围面积等于曲线2与横轴所围面积

D.S接1端,只要时间足够长,电容器两极板间的电压就能大于电源电动势E

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,孤立点电荷+Q固定在正方体的一个顶点上,与+Q相邻的三个顶点分别是A、B、C,下列说法正确的是

  A.A、B、C三点的场强相同

  B.A、B、C三点的电势相等

  C.A、B、C三点所在的平面为一等势面

  D.将一电荷量为+q的检验电荷由A点沿直线移动到B点的过程中电势能始终保持不变

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,高台的上面有一竖直的圆弧形光滑轨道,半径R=m,轨道端点B的切线水平。质量M=5 kg的金属滑块(可视为质点)由轨道顶端A由静止释放,离开B点后经时间t=1 s撞击在斜面上的P点。已知斜面的倾角=37o,斜面底端C与B点的水平距离x0=3 m。g取10 m/s2,sin37o =0.6,cos37o =0.8,不计空气阻力。

  (1)求金属滑块M运动至B点时对轨道的压力大小

  (2)若金属滑块M离开B点时,位于斜面底端C点、质量m=1 kg的另一滑块,在沿斜面向上的恒定拉力F作用下由静止开始向上加速运动,恰好在P点被M击中。已知滑块m与斜面间动摩擦因数0.25,求拉力F大小

  (3)滑块m与滑块M碰撞时间忽略不计,碰后立即撤去拉力F,此时滑块m速度变为4 rn/s,仍沿斜面向上运动,为了防止二次碰撞,迅速接住并移走反弹的滑块M,求滑块m此后在斜面上运动的时间

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科目:高中物理 来源: 题型:


2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,以表彰他们对石墨烯的研究。他们最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的。我们平常所用的2B铅笔芯中就含有石墨,能够导电。某同学设计了探究2B铅笔芯伏安特性曲线的实验,得到如下数据(I和U分别表示通过2B铅笔芯的电流和其两端的电压)。

U/V

0.00

0.40

0.80

1.20

1.60

2.00

I/A

0.00

0.10

0.18

0.28

0.38

0.48

  实验室提供如下器材:

  A.电流表A1(量程0.6A,内阻约为1.0)

  B.电流表A2(量程3A,内阻约为0.1)

  C.电压表V1(量程3V,内阻3k)

  D.电压表V2(量程l5V,内阻15k)

  E.滑动变阻器R1(阻值0~10,额定电流2A)

  F.滑动变阻器R2(阻值0~2k,额定电流0.5A)

    ①除长约l4cm的中华绘图2B铅笔芯、干电池(2节)、开关和带夹子的导线若干外,还需选用的其它器材有              (填选项前字母);

②在答题卡的虚线方框中画出实验电路图。

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图(a),表示一条均匀细绳,0、1、2、3、……表示绳上的一系列等间隔的质点,由0到15点的长度为。一列简谐横波沿此绳传播,在时刻,绳上9―12点的位置及运动方向如图(b)所示;时刻,绳上3―6各点的位置如图(c)所示;时刻,绳上6―9各点的位置如图(d)所示。试确定:

a)此波的波长以及波的传播方向;

b)此波在绳中的最小传播速度

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