练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图（甲）所示的滑轮，它可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴O转动。轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一重物，另一端系一质量为m的金属杆。在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF，在QF之间连接有阻值为R的电阻，其余电阻不计，磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直。开始时金属杆置于导轨下端，将质量为M的重物由静止释放，重物最终能匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，已知重力加速度为g，忽略所有摩擦。

    （1）重物匀速下降的速度v的大小是多少？
    （2）对一定的磁感应强度B，重物的质量M取不同的值，测出相应的重物做匀速运动时的速度，可得出v-M实验图线。图（乙）中画出了磁感应强度分别为B1和B2时的两条实验图线，试根据实验结果计算B1和B2的比值。
    （3）若M从静止到匀速的过程中一共下降的高度为h，求这一过程中R上产生的焦耳热。
    （1）（2）（3）

    试题分析：（1）金属杆达到匀速运动时，受绳子拉力F、金属杆的重力mg、向下的安培力FA。
    则：        
    安培力     感应电流
    感应 电动势  所以 
    （2）由（1）可得v-M的函数关系式
    结合图线可知，斜率 
    所以，
     
    故：=  
    （3）由能量关系，可得R上产生的焦耳热为：
    将v代入可得： 
    或者： 

     
     
    点评：本题是电磁感应中能量问题，容易产生的错误是把整个回路产生的热量Q当成金属棒产生的热量．
    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：不详 题型：单选题

    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均为B的匀强磁场区域，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，磁场和宽度HP及PN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，t1时刻ab边刚越GH进入磁场I区域，此时导线框恰好以速度v1做匀速直线运动；t2时刻ab边下滑到JP与MN的中间位置，此时导线框又恰好以速度v2做匀速直线运动。重力加速度为g，下列说法中正确的是
    A．当ab边刚好越过JP时，导线框具有加速度大小为a=gsinθ
    B．导线框两次匀速直线运动的速度v1:v2=4：1
    C．从t1到t2的过程中，导线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少
    D．从t1到t2的过程中，有机械能转化为电能

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，宽度L=0.2m、足够长的平行光滑金属导轨固定在位于竖直平面内的绝缘板上，导轨所在空间存在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场，磁场方向跟导轨所在平面垂直．一根导体棒MN两端套在导轨上与导轨接触良好，且可自由滑动，导体棒的电阻值R=l.5Ω，其他电阻均可忽略不计．电源电动势E=3.0V，内阻可忽略不计，取重力加速度g=10m/s2．当S1闭合，S2断开时，导体棒恰好静止不动．
    （1）求S1闭合，S2断开时，导体棒所受安培力的大小；
    （2）将S1断开，S2闭合，使导体棒由静止开始运动，求当导体棒的加速度a=5.0m/s2时，导体棒产生的感应电动势大小；
    （3）将S1断开，S2闭合，使导体棒由静止开始运动，求导体棒运动的最大速度的大小．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，水平光滑金属导轨MN、PQ之间的距离L=2m,导轨左端所接的电阻R=10,金属棒ab可沿导轨滑动，匀强磁场的磁感应强度为B="0.5T," ab在外力作用下以V=5m/s的速度向右匀速滑动，求金属棒所受外力的大小。（金属棒和导轨的电阻不计） 

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    两根相距L的足够长的金属直角导轨如右图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面．质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R.整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中．当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度V1沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速度V2向下匀速运动．重力加速度为g.以下说法正确的是(　  　)
    A．ab杆所受拉力F的大小为μmg＋B．cd杆所受摩擦力为零
    C．回路中的电流强度为D．μ与V1大小的关系为

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，有一根水平放置的金属棒沿水平方向抛出，初速度方向和棒垂直，则棒两端产生的感应电动势将 （  ）
    A．随时间增大B．随时间减小
    C．难以确定D．不随时间变化

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经标出．左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处于垂直于纸面向外的匀强磁场中，下列说法中正确的是(　　)
    A．当金属棒ab向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点
    B．当金属棒ab向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点与d点等电势
    C．当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点
    D．当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示,匀强磁场方向垂直于线圈平面,先后两次将线圈从同一位置匀速地拉出有界磁场,第一次拉出时速度为 v1=v0,第二次拉出时速度为 v2=2v0,前后两次拉出线圈的过程中,下列说法正确的是(　　)。
    A．线圈中感应电流之比是1∶2
    B．线圈中产生的热量之比是2∶1
    C．沿运动方向作用在线框上的外力的功率之比为1∶2
    D．流过任一横截面感应电荷量之比为1∶1

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，水平导轨的电阻忽略不计，金属棒ab和cd的电阻多别为Rab和Rcd，且Rab＞Rcd，处于匀强磁场中。金属棒cd在力F的作用下向右匀速运动。ab在外力作用下处于静止状态，下面说法正确的是
    A．Uab＞UcdB．Uab=Ucd
    C．Uab＜UcdD．无法判断

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案